电机转速对精密激光焊接机影响
发布时间:2015-03-18 转镜调Q技术如果运用不当,还可能产生多脉冲,这是我们不希望看到的。下面我们分析一下产生的原因及克服它的方法。
电机转速较低
精密激光焊接机电机转速较低时激光输出可能出现多脉冲。试以红宝石激光器的一组计算值为例来说明多脉冲形成的原因。图是对下列参数的红宝石激光器的计算结果。
红宝石棒长:lOcm;
红宝石直径;lOmm;
腔长:L- lOcm,
介质膜反射率:r:=L;rai0.7;
转镜转速:5000r/min。
代n分别为上下能级及总的粒刀o子数密度。厶oJ为阅值时的厶凡值。o为总光子数。严罢是归一化的光子数。
※ |
静态闯值 |
单酵冲最 |
单脉冲 |
脉冲上升 |
脉冲 |
嚏值功率 |
动态阀值 |
相应 |
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 |
26,O/6I |
0,68}116 |
0,58% |
8 |
12 |
56。6 |
转动,逐渐接近成腔位置时,静态阈值厶挖,不断下降,妒上升加快,An下降也加快。到某—一时刻An -Anq时,甲V对应输出功率)达到极大,形成第一个尖峰(B点)。然后g下降,An也继续下降。由于甲的逐渐减小使受激发射相应减小,到一定程度时bc不再变化。但转镜还在不断靠近与腔轴垂直的位置,静态阈值厶嘶继续下降。到c点后,ddQ又大于了厶珥。待过c点后,Aq继续下降,又开始形成激光振荡,出现了第二个激光脉冲。这个现象和未使用调Q脉冲激光所出现的现象类似,关键就在乎转镜的转速不够。
进一步的分析可知,由于精密激光焊接机转镜转速不够,会造成多脉冲的输出且An,/Ani越高脉冲数目就越多。对于一定的转速,对应有一个4n,,值。当An,>An,,时,就会出现多脉冲。Ag’,随转速的增加而变大,通常称之为单峰域。输出功率的峰值正比于A9+,所以转速越高,单脉冲的峰值功率也就可以越高。
另外,当精密激光焊接机转速和其他条件一定时,临界角越大也就越易出现多脉冲,可知,上句话的意思也就是说,静态阈值越低的激光棒就越易现多脉冲。