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電機轉速對精密激光焊接機影響

發布時間:2015-03-18 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


   轉鏡調Q技術如果運用不當,還可能產生多脈沖,這是我們不希望看到的。下面我們分析一下產生的原因及克服它的方法。
    電機轉速較低
    精密激光焊接機電機轉速較低時激光輸出可能出現多脈沖。試以紅寶石激光器的一組計算值為例來說明多脈沖形成的原因。圖是對下列參數的紅寶石激光器的計算結果。
   紅寶石棒長:lOcm;
    紅寶石直徑;lOmm;
    腔長:L- lOcm,
    介質膜反射率:r:=L;rai0.7;
    轉鏡轉速:5000r/min。
    代n分別為上下能級及總的粒刀o子數密度。厶oJ為閱值時的厶凡值。o為總光子數。嚴罷是歸一化的光子數。

靜態闖值
(J)

單酵沖最
大輸入(J)

 

單脈沖

脈沖上升
時間

脈沖
半寬度

嚏值功率

動態閥值
“r)

相應
輸入(,,)

最大效率

 

(ns)

 

<n。)

vMW)

直窿

乙- 120mrn

 

23. Sj39

 

0. 321'58

 

o:55X

 

22

24

 

13.3

 

二次加速腔

乙;120mm

 

2S,0/54

 

0. 59/78

 

o.76%

 

12

 

20

 

29,5

四次加速腔
L-120mrn

26,O/6I

0,68}116

0,58%

8

12

56。6

    精密激光焊接機在光泵作用下形成反轉粒子數An..。當轉鏡到開關角氏時,開始出現激光振蕩(A點)。開始時光子數密度較低,受激發射率也低,4n下降很慢,甲上升也很慢。當轉鏡繼續
轉動,逐漸接近成腔位置時,靜態閾值厶挖,不斷下降,妒上升加快,An下降也加快。到某—一時刻An -Anq時,甲V對應輸出功率)達到極大,形成第一個尖峰(B點)。然后g下降,An也繼續下降。由于甲的逐漸減小使受激發射相應減小,到一定程度時bc不再變化。但轉鏡還在不斷靠近與腔軸垂直的位置,靜態閾值厶嘶繼續下降。到c點后,ddQ又大于了厶珥。待過c點后,Aq繼續下降,又開始形成激光振蕩,出現了第二個激光脈沖。這個現象和未使用調Q脈沖激光所出現的現象類似,關鍵就在乎轉鏡的轉速不夠。
    進一步的分析可知,由于精密激光焊接機轉鏡轉速不夠,會造成多脈沖的輸出且An,/Ani越高脈沖數目就越多。對于一定的轉速,對應有一個4n,,值。當An,>An,,時,就會出現多脈沖。Ag’,隨轉速的增加而變大,通常稱之為單峰域。輸出功率的峰值正比于A9+,所以轉速越高,單脈沖的峰值功率也就可以越高。
    另外,當精密激光焊接機轉速和其他條件一定時,臨界角越大也就越易出現多脈沖,可知,上句話的意思也就是說,靜態閾值越低的激光棒就越易現多脈沖。

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