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企業(yè)新聞

毫秒級高脈沖能量光纖激光器的時域脈沖整形

星之球科技 來源:IPG光纖激光器2016-10-26 我要評論(0 )   

準(zhǔn)連續(xù)(QCW)高脈沖能量光纖激光器已經(jīng)成功拓展至燈泵浦激光器的“最后陣地“ 之一——高脈沖能量,低占空比激光加工領(lǐng)域。下圖為150 W 準(zhǔn)連續(xù)高脈沖能量光纖激光器,...

準(zhǔn)連續(xù)(QCW)高脈沖能量光纖激光器已經(jīng)成功拓展至燈泵浦激光器的“最后陣地“ 之一——高脈沖能量,低占空比激光加工領(lǐng)域。下圖為150 W 準(zhǔn)連續(xù)高脈沖能量光纖激光器,可在10 Hz 脈沖頻率范圍內(nèi)提供15 J 單脈沖能量,脈寬10 ms,這也是燈泵浦激光器的典型脈寬。
 
試驗結(jié)果表明,準(zhǔn)連續(xù)(QCW)高脈沖光纖激光器不僅能夠利用標(biāo)準(zhǔn)方形脈沖波形進行高質(zhì)量的點焊,還能夠切割厚度達(dá)到數(shù)毫米的高反材料,如鋁板、銅板等。
  
試驗
  
最近,準(zhǔn)連續(xù)激光器在功能上又增添了新的選項——脈沖信號發(fā)生器(PSG)。脈沖信號發(fā)生器是一種復(fù)雜的激光控制軟件包,能夠?qū)缀醪幌迶?shù)量的復(fù)雜的時間脈沖進行編程控制(如圖1所示)。
  
事實上,時域脈沖控制在數(shù)年前就已經(jīng)廣泛用于燈泵浦激光器,在點焊應(yīng)用中必不可少。這種需求最初源于人們希望激光脈沖在末端能夠放緩下降梯度,以防止在重疊的激光點焊焊縫端部出現(xiàn)由偽鎖孔塌陷所導(dǎo)致的多孔疏松。
 
圖2 利用脈沖信號發(fā)生器(PSG)進行Eglise脈沖整形
  
與傳統(tǒng)的燈泵激光器相比,光纖激光器的優(yōu)點在于泵浦二極管的接通時間短得多,因此可以應(yīng)用更短的脈寬增量或脈寬部分,從而形成更為復(fù)雜的脈沖波形。
  
脈沖整形能力在異種金屬材料和高反金屬材料的微焊接應(yīng)用中至關(guān)重要。圖2及圖3為兩個時域脈沖形狀效果的對比。人們可以通過時域脈沖整形,改善凝固條件,并根據(jù)每個焊接應(yīng)用的特點對單個脈沖進行精細(xì)調(diào)整。
 
總結(jié)
  
從圖3中我們可以發(fā)現(xiàn),在單個焊點中冷凝形成的同心波紋較少,焊點中心位置管線也較少,這表明較長的脈沖尾波使凝固過程減慢。全面的激光方案評估需要多方面的技術(shù)支持,在選擇激光型號及光學(xué)配件之前,還需要綜合考量項目的可行性、生產(chǎn)率等多方面因素。

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準(zhǔn)連續(xù)高脈沖光纖激光器
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