《激光器装配调试实训》指导书

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1、实讪I项激光器的组成认识1・1激光器的主要组成部分认识1.1.1YAG激光焊接机YAG固体激光焊接机一般由激光冷却系统，数控工作系统、激光器系统等部分构成。1.主机柜2.激光器3・升降机构4.CCD监视系统5.导光聚焦系统6.焊接夹具7.两维数控工作台&外循环系统9.控制系统1()•激光电源11.内循环冷却系统徼光电源控制系统图1・1・2YAG体激光焊接机结构简图光栏聚光腔聚焦镜45"反射镜输出镜指示光图1-1-1YAG固体激光器焊接机组成部件1丄2YAG激光打标机激光打标机主要由激光器系统、声光调制系统、扫描振镜系统、计算机控制系统、冷却系统五大部份构成。1•冷却系统2.激光器3•显

2、示器4•光具座支架7.控制盒1()•声光电源5•光具座&计算机主机11.扫描驱动器6.工作台9.激光电源图1・1・3YAG固体激光器焊接机组成部件声光电源计算机系统冷却系统—激光电源扫描系统聚焦系统工作台图1・1・4激光打标机结构简图1.2光学谐振腔结构1.2.1YAG脉冲激光器光学谐振腔1.指示光源系统2.全反膜片架3.光闸4.聚光腔5.光栏6.半反膜片架7.聚焦导光系统图1・2・1光具座结构示意图1.2.2YAG连续激光器光学谐振腔S5123467891345/67891•输出膜片架2•氟灯3•激光腔体4•激光晶体5•光具座6•声光调整架7•声光调Q开关8•反射膜片架9•指示光调整

3、架图1・2・2YAG连续激光器光学谐振腔构成L3CO?激光切割雕刻机光学传输系统21.激光管2•第一反射镜3•第二反射镜4•第三反射镜5•聚焦镜筒6•加工工件7•工件承载平台图1-3-1CO2激光切割雕刻机光学传输系统1.4激光光纤传输系统1.半导体指示装置2.全反膜片架3.电极座4.激光晶体5.聚光腔6.防护罩7.闪光灯&主光闸（选配）9.半反膜片架10.能量探头11•光纤观察镜12.观察镜支架13.45°反射座14.分路光闸15.光纤输出耦合装置16.光纤组件17・光纤输入耦合装置图1-4-1光纤传输激光器光学传输系统1.5冷却系统电能转换成激光,其光电转换效率只有3%左右，大量的

4、电能都转换成热能。这部分热能对激光器件有巨大的破坏力，使YAG激光晶体及氤灯破裂，聚光腔变形失效等，所以必需有冷却系统提供冷却保障。考虑到系统的光学效率，冷却介质一般为去离子水或蒸憾水。以保证内循环系统不受污染。本系统则采用双循环制冷机组，内循环水冷却激光器，外循环水冷却内循环水。冷却系统包含水箱、过滤器、磁性泵以及水温、水流量保护器等组成。其原理图如下所示:「——1=F=^=i拯歿置v4ZZZF图1-5-1冷却系统主回路原理图1、清洗换水：a内循环冷却水为去离子水（蒸馅水最好），夏天两个月换一次，春天、秋天、冬天三个月换一次；b去离子装置每六个月换一次。每半年清洗一次水箱和过滤器。2

5、、温控仪下限温度一般设定在20°C,但为防止温差过大而结露，工作温度一般根据环境和湿度设置，如环境温度为32°C,可将下限温度设定在28°C,上限温度设置在35°C。如环境温度低于20°C下限温度就设定在20°Co一般不低于环境温度5°C,否则结露将导致激光器功率下降，并有可能带来破坏性损失。实训项2激光器谐振腔的装配调试2.1连续YAG激光器装配调试2.1.1Nd:YAG晶体的安装1、如图2-1-1所示，用螺丝刀分别拆下两端头上的棒压盖，取出两端头的橡胶堵头。2、取出置放于晶体盒中的晶体，目测检查其外观有无破损。3、将晶体轻轻水平插入聚光腔内（保证两端露出部分基本等长）。4、两端依次

6、套上密封圈、棒压盖。5、用螺丝刀将螺丝旋入，使压盖将密封圈均匀压紧。1•晶体2•密封圈3•棒压盖4•螺钉图2-11Nd:YAG晶体安装示意图注意：1）晶体外形为圆柱形结构，棒的两个端面严格平行，与棒轴垂直，经过抛光并且镀增透膜；使用过程中要保持棒端面光洁。2）激光器工作时，YAG棒需用水冷却至一定温度，以保持激光输出的稳定性。2.1.2氟灯的安装与维护1、氮灯的结构及主要参数电极形式：硬接头电极内径外径密封位置图2-1-2氮灯的结构示意图连续激光氟灯的主要参数有：最大输入功率，工作电流，工作电压，氟灯极间距，灯的直径和长度，如表2・1所示。表2-1连续激光氟灯的主要参数2、氟灯安装维护

7、内径(mm)弧长(mm)总长(mm)外径(mm)充气电极(mm)电参数备注41002766Krf4.95xl6177V/22A滤紫外41002406Krf4xl5155V/20A滤紫外51002407Krf5xl5175V/30A滤紫外51002197Kr软线162V/30AQCW24551021956Krf5xl5175V/30A进口51021956Krf5xl5175V/30A进口51002357Krf6xl0160V/30A国产61022