灯泵浦激光器与半导体泵浦激光器的比较

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  灯泵浦激光器与半导体泵浦激光器比较:

  半导体及灯泵浦激光器都是采用ND:YAG(掺钕钇铝石榴石)晶体作为激光产生的材料,它可将808nm的可见光转换为1064nm的不可见的激光,但输出激光的另一个更关键的因素是使晶体棒输出激光的泵浦源,半导体泵浦是利用半导体二极管发出808nm的光波;而灯泵浦是利用氪灯发出的光来泵浦,但氪灯发出的光的光谱较广,只是在808nm处有一个稍大的峰值,其它波长的光最后都变成无用的热量散发掉了。

  因此半导体泵浦的激光器的转换效率比灯泵浦要高得多得多。优点如下:

  一. 免维护不需换氪灯。

  半导体二极管的寿命长,其额定的工作时间大于10000小时,而氪灯的寿命只有几百小时(一般在400-600小时左右),所以灯泵浦激光器在工作一段时间后,都需要更换氪灯,尤其是对于金属类打标,所需的能量较大,氪灯的寿命会更受影响。因此半导体泵浦激光器又称为免维护激光器,意指其工作无耗材,在相当长的时间内不需要维护。

  二.省电。

  由于半导体泵浦的转换效率高,模式好,更易聚焦出高能量的更小面积的光点,标记同样的物体时,其所需的外部能量会更小。同时其产生的废热也远远小于灯泵浦激光器,决定了其不需要灯泵浦激光器那样庞大的冷却系统。所以半导体泵浦的激光器系统的功耗比灯泵浦小得多。一个50W的灯泵浦激光标记机的功耗在6KW左右,而一个50W半导体激光标记机的功耗只在2KW左右,以三年为例,一天工作24小时,一个月工作28天,一度工业用电1.1元人民币,光耗电一项,一台半导体激光器就比一台灯泵浦激光器节省(6-2)KW*24小时*28天*12月*3年*1.1/度=10.645万元人民币!

  三.标记效果更好。

  由于半导体二极管几乎只发一种波长的光,所以由它泵浦产生的激光的单色性更好,激光的模式更佳,好的激光模式会使激光聚焦后的光点更小,能量更集中,取得更好的标记效果;

  四.体积小。

  半导体激光模块本身体积小巧,加上其激光模式好,因此半导体泵浦激光器的体积比灯泵浦激光器的体积小近三分之一。 半导体泵浦激光器产生废热少,所需冷却系统小,一般只需一匹的冷水机即可,需灯泵浦激光器一般都需要2匹以上的冷水机,同时需要较大水泵以提供较大的冷却水流。因此其运行灯泵浦激光标记机的运行噪音较大,同时庞大的冷水机会产生更多的热量,尤其在南方夏季,环境气温较高,这些多余的热量会使工人的工作环境更恶劣,或者需要更多的空调系统来调节工作环境的温度,增大了生产成本。

  总之使用半导体激光器比采用灯泵浦激光器,虽然每台打标机的价格稍高,但每台打标机3年内的使用成本可以准确计算出的就会节省11.905万元人民币,这还不包括换灯造成停工待机从而影响生产的损失(用户可自行计算),换灯人员的开支,以及灯质量不齐造成的浪费、维护生产环境增加的空调降温费用等等。

  系统特性:

  1.激光波长:1064nm 。

  2.激光功率:半导体泵浦固体激光模块 平均功率:50W。

  3.调制频率:1-50KHz 。

  4.打标速度:0-7000mm/s。

  5.打标深度:0.01-0.6mm(视材料可调)。

  6.打标线宽:0.02-0.2mm 。

  7.打标范围:F65-F140mm(还可满足更大特殊要求)。

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