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紫外激光器为什么需要定期维护?

2023-06-17 16:54:45

紫外激光器为什么需要定期维护?
随着电子产品的普及和激光应用领域的细分,这几年的紫外激光应用越来越广泛,特别是紫外激光的极高的光束质量和355nm的冷光源的优点,作用在一些特殊材料上无热变形或热影响区域较小的优点,在PCB、FPC、电子纸、塑料、薄膜、玻璃、及特殊金属材料领域迅速的得到了普及。

但是,我们在使用几年的过程中,普遍发现了一个可怕的事情——需要定期维护激光器(一些无良商家甚至让客户直接更换新的紫外激光器),并且维护价格不菲
我们就曾经碰见过一个客户1年之内为了一台10瓦的紫外激光器花费了十来万,还有一个客户2年内维护一台刚过保修期的5瓦的紫外激光器花费了大几万,甚至有的客户,刚过保修期就因为紫外激光器的问题,被要求花费好几万的人民币。
很多客户说起来都是泪。
 
基于以上,我们有必要在这里进行一下紫外激光器的知识普及,事前告知总比吹牛来的好,这些都是技术层面的限制,目前行业内普遍没有完美的解决方案,你要必须使用,就需要付出一些小的代价,是维护,切记,不是更换!再说一遍:是维护,不是更换!
紫外激光打标或者紫外激光切割采用355nm的紫外激光器研发而成,该激光器采用三阶腔内倍频技术同红外激光比较,355紫外光聚焦光斑极小,能在很大程度上降低材料的热变形且加工热影响小,紫外激光器有效出光时间是8000—12000小时按照平均使用功率及工作时间换算下来,紫外激光器的有效工作时间范围大致是2—3年。而非一些厂家宣传的理论值2万小时,那只是理论值!
 
下面我们看一下紫外激光器的内部构造图,可以清晰的看出来为什么是维护,而非需要更换!

(1)、激光腔体;
(2)、激光光源;
(3)、晶体模块;
(4)、声光Q开关;
(5)、第一反射镜;
(6)、第二反射镜;
(7)、第三反射镜;
(8)、腔体分隔板;
以上就是典型的端面泵浦紫外激光器的V形光路部分(红色线条部分),其它的非专业人士,暂时不需要了解。
端面泵浦固体激光器是比较常见的激光器,具体应用中,对激光器所发出激光波长有多种需求,紫外激光器是其中一种,现有的紫外激光器主要包括泵浦光源、激光晶体、倍频晶体及合频晶体。其中,激光晶体接收到泵浦光源发射的泵浦光后,将泵浦光转换为基频光,该基频光通过所述倍频晶体后变为倍频光,倍频光和基频光通过合频晶体后转换成紫外激光,波长355nm。
虽然现在我们知道的V形光路部分的全反镜片和输出镜片都是凹形镜片,全反镜片的凹面上有355nm高反镀膜、532nm高反镀膜、1064nm高反镀膜,输出镜片的凹面有355nm高透镀膜、532nm高透镀膜、1064nm高透镀膜,基频光和倍频光经全反镜片反射后,再经过合频晶体形成紫外激光,透过输出镜片输出,未转换的532nm倍频光和1064nm基频光被输出镜片反射走。
 
基于如上所述的高反镀膜和高透镀膜工艺和二倍频晶体、三倍频晶体、合频晶体的技术受限,目前再好的工艺也无法做到光路的完全高反和高透,从而使镜片和晶体在使用一段时间之后,自然而然的会在镜片和晶体上形成一定的痕迹,特别是355nm紫外激光的波长,长期使用必然直接导致紫外激光器功率下降。
又因紫外激光器全部是在超净化车间进行封装,所以,每一次拆装和封装,我们维护的时候,很多时候其实就是在重新调整镜片的位置和晶体的位置,从而重新获取到一定功率的紫外能量,而这些主要是技术层面的一些成本,这个成本相信很多客户也是可以接受的。
而非一定需要更换镜片和晶体,当然,如果你的紫外激光器维护了几次之后,在镜片和晶体上留下了大量的痕迹之后,就算再牛的技术人员,也无法在调整光路的时候给你找到一个合适的位置,这个时候,我们才需要更换一部分的镜片和晶体,当然,这个成本就相对来说大了一些,如果我们更换了镜片和晶体之后,目前的技术,是完全可以当成一个全新的激光器来进行使用的,如非必要,能不更换就不更换,这个成本,实在太高。
 
再次事前告知:紫外激光器的正常出光时限8000-12000小时,2万小时说法的是理论值。
 
欢迎各位进行指正。

李先生,电话/微信:18737156698