燈泵浦雷射器與半導體泵浦雷射器的比較

2021-01-09 OFweek維科網

  燈泵浦雷射器與半導體泵浦雷射器比較:

  半導體及燈泵浦雷射器都是採用ND:YAG(摻釹釔鋁石榴石)晶體作為雷射產生的材料,它可將808nm的可見光轉換為1064nm的不可見的雷射,但輸出雷射的另一個更關鍵的因素是使晶體棒輸出雷射的泵浦源,半導體泵浦是利用半導體二極體發出808nm的光波;而燈泵浦是利用氪燈發出的光來泵浦,但氪燈發出的光的光譜較廣,只是在808nm處有一個稍大的峰值,其它波長的光最後都變成無用的熱量散發掉了。

  因此半導體泵浦的雷射器的轉換效率比燈泵浦要高得多得多。優點如下:

  一. 免維護不需換氪燈。

  半導體二極體的壽命長,其額定的工作時間大於10000小時,而氪燈的壽命只有幾百小時(一般在400-600小時左右),所以燈泵浦雷射器在工作一段時間後,都需要更換氪燈,尤其是對於金屬類打標,所需的能量較大,氪燈的壽命會更受影響。因此半導體泵浦雷射器又稱為免維護雷射器,意指其工作無耗材,在相當長的時間內不需要維護。

  二.省電。

  由於半導體泵浦的轉換效率高,模式好,更易聚焦出高能量的更小面積的光點,標記同樣的物體時,其所需的外部能量會更小。同時其產生的廢熱也遠遠小於燈泵浦雷射器,決定了其不需要燈泵浦雷射器那樣龐大的冷卻系統。所以半導體泵浦的雷射器系統的功耗比燈泵浦小得多。一個50W的燈泵浦雷射標記機的功耗在6KW左右,而一個50W半導體雷射標記機的功耗只在2KW左右,以三年為例,一天工作24小時,一個月工作28天,一度工業用電1.1元人民幣,光耗電一項,一臺半導體雷射器就比一檯燈泵浦雷射器節省(6-2)KW*24小時*28天*12月*3年*1.1/度=10.645萬元人民幣!

  三.標記效果更好。

  由於半導體二極體幾乎只發一種波長的光,所以由它泵浦產生的雷射的單色性更好,雷射的模式更佳,好的雷射模式會使雷射聚焦後的光點更小,能量更集中,取得更好的標記效果;

  四.體積小。

  半導體雷射模塊本身體積小巧,加上其雷射模式好,因此半導體泵浦雷射器的體積比燈泵浦雷射器的體積小近三分之一。 半導體泵浦雷射器產生廢熱少,所需冷卻系統小,一般只需一匹的冷水機即可,需燈泵浦雷射器一般都需要2匹以上的冷水機,同時需要較大水泵以提供較大的冷卻水流。因此其運行燈泵浦雷射標記機的運行噪音較大,同時龐大的冷水機會產生更多的熱量,尤其在南方夏季,環境氣溫較高,這些多餘的熱量會使工人的工作環境更惡劣,或者需要更多的空調系統來調節工作環境的溫度,增大了生產成本。

  總之使用半導體雷射器比採用燈泵浦雷射器,雖然每臺打標機的價格稍高,但每臺打標機3年內的使用成本可以準確計算出的就會節省11.905萬元人民幣,這還不包括換燈造成停工待機從而影響生產的損失(用戶可自行計算),換燈人員的開支,以及燈質量不齊造成的浪費、維護生產環境增加的空調降溫費用等等。

  系統特性:

  1.雷射波長:1064nm 。

  2.雷射功率:半導體泵浦固體雷射模塊 平均功率:50W。

  3.調製頻率:1-50KHz 。

  4.打標速度:0-7000mm/s。

  5.打標深度:0.01-0.6mm(視材料可調)。

  6.打標線寬:0.02-0.2mm 。

  7.打標範圍:F65-F140mm(還可滿足更大特殊要求)。

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