管板式大功率横流CO_2激光横模测量及数值模拟

为了提高激光稳定性和激光加工质量,实验测量了大功率横流CO2激光横模,并理论分析了横模形成机理。针对大功率横流CO2激光器管板式电极结构,由麦克斯韦方程给出电场的横向分布,并通过数值计算得到了激光强度的横向分布。实验结果与数值模拟得到的激光能量分布基本一致。结果表明,在给定放电电压条件下,电极结构和气体流动速率决定了激光横模峰值大小,激光峰值的横向位置取决于气体流动的速率。

大功率横流CO_2激光器折叠腔的研究

报道大功率流CO2激光器折叠腔技术的研究结果。用普通的镀金反射镜和GaAs输出耦合镜构成五折光学谐振腔，实验低阶模输出。腔内不加光栏输出横模为TEM∞＋TEM10模，功率1550瓦，发散用1．6毫弧度，腔内加35mm光栏情况下横模基本为TEM∞模，输出1300瓦，发散角1～3毫弧度。

大功率CO_2激光器输出窗口热性能分析

为了研究大功率CO_2激光发射过程中输出窗口吸收激光能量产生热性能变化的问题,建立了输出窗口传热学和结构力学耦合非稳态模型,通过对模型进行有限元分析得到表征输出窗口变化的温度、热变形和热应力等参数分布。首先,针对大功率CO_2激光特点,讨论了输出窗口材料Ga As和Zn Se的物理特性。然后,基于10 k W级大功率CO_2激光器光学谐振腔结构和输出窗口材料物理特性,建立了输出窗口传热学和结构力学的有限元模型。最后,利用COMSOL软件对该模型进行求解,得到以Ga As和Zn Se为材料的输出窗口的温度、热变形和热应力等参数分布,并对比分析不同窗口材料对参数的影响。研究表明:在10 k W级激光作用下,Zn Se窗口温升小于Ga As窗口;两种输出窗口产生μm量级热变形;由于Ga As材料的热导率高,Ga As窗口的热变形和热应力分布更为均匀。

大功率TEA CO_2激光远场发散角评估方法

在大功率激光远距离定向传输中,远场发散角是衡量其性能的一个重要参量。大功率TEA CO2激光具有功率高、光束直径大等特点,常规手段无法准确测量其远场发散角。为解决该难题,提出了一种利用激光光斑尺寸拟合分析法来评估大功率TEA CO2激光的远场发散角。首先,从理论上推导大Fresnel数多模高斯激光束远场发散角,分析了影响激光束发散角的主要因素;然后,采用光斑烧蚀法试验测量近场(≤20 m)光斑数据,基于光束质量(M2)因子理论拟合得出了激光光束质量和束腰大小,从而推导出激光束远场发散角;最后,对比分析了以上两种方法的计算结果,讨论了结果存在偏差的原因。结果表明,近场光斑数据拟合法可准确、便捷地测量大功率TEA CO2激光束远场发散角。

大功率TEA CO_2激光器的电磁辐射测试及屏蔽方舱设计

为了抑制大功率TEA CO2激光器对其他电子设备的电磁干扰,在测量并分析激光器的近场电磁辐射特性的基础上,设计了电磁屏蔽方舱并进行了实验验证。根据大功率TEA CO2激光器的工作原理,分析了激光器工作过程中的主要电磁辐射源;结合电磁辐射理论与激光器的实际结构,确定了电磁辐射测试的主要部位为火花开关、主回路、激光器出光口处。分析测试结果,得到了激光器近场不同方位的主要辐射频率及辐射场特性,据此设计了屏蔽方舱,并在屏蔽方舱门处进行了屏蔽效能验证。结果表明,大功率TEA CO2激光器在近场区的电磁辐射源为磁场源,据此设计的屏蔽方舱其屏蔽效能整体达到40dB以上,部分频率的屏蔽效能达到60dB以上。

大功率连续CO_2激光器用于飞机激光去漆

激光飞机去漆相对于传统去漆方法有着明显的优势 ,利用大功率连续CO2 激光器对飞机蒙皮表面漆层进行去除实验 ,经过对光束参数的控制 。

大功率脉冲TEA CO_2激光器控制系统设计

大功率脉冲TEA CO2激光器不仅设备复杂,而且具有高电压、高激光功率、强电磁干扰的特点。本文采用工控机、可编程控制器和触摸屏,设计并实现了两级分布式大功率脉冲TEACO2激光器控制系统。详细阐述了系统硬件和软件的设计方案及实施过程。实际应用表明,该控制系统工作稳定可靠,具有较好的实际应用价值。

PLC在大功率CO_2激光器控制系统中的应用

介绍了西门子S7-2 0 0系列PLC在大功率CO2 激光器控制系统中的应用 ,分别就其气压测控系统 ,电源与功率测控系统 ,温度测控系统和用户界面与安全、报警系统的PLC实现给出了技术方案及软件流程图。

大功率横流CO_2激光加工机

本机是一种用途广泛的激光加工设备,主要用于激光表面淬火、合金化、涂敷等金属表面处理,它将为机械行业提供新的加工手段。样机已经省科委组织专家鉴定,其主要技术参数居国内领先。

大功率TEA CO_2激光器开关电机侧电场干扰测试

在各种类型的激光器中,电激励方式的激光器导致电磁干扰是众所周知的,这类激光器有铜蒸汽激光器、氮分子激光器、准分子激光器、二氧化碳激光器以及各种固体激光器等。经验表明,决定激光器电磁干扰能量大小的因素主要有：激光器的物理结构、工作能量、转换效率、工作模式、泵浦方式和附属设备的使用。多数固体激光器具有紧凑的结构，所需电功率较小，因而电磁干扰较小。而多数气体激光器结构可分成两部分：激光头和电源．其典型尺寸在几米范围．输出激光功率可达几千瓦甚至几十千瓦。

大功率TEACO_2激光器开关电机侧磁场测试

大功率TEACO2激光器属于高电压脉冲激励类型的气体激光器,其核心工作过程是一个对电容器组的反复充放电过程,是一个高电压、大电流及高能量的脉冲放电过程,单脉冲放电能量约为100～300J,重复频率100～400Hz,放电电压40～50kV,放电电流5～10kA。

一种新型大功率脉冲CO_2激光器主机结构

大功率脉冲CO2激光器采用放电激励、脉冲重复频率工作制式,可同时兼有高平均功率、高重复频率和高峰值功率,在激光加工、激光雷达、激光推进、激光大气传输和激光化学等领域具有重要的应用价值。

高功率横流CO_2激光器集散控制系统的研究

本文研究了一种用于高功率横流CO2激光器的集散控制系统,该系统兼具监测、控制、报警、保护四大功能。同时该系统在对激光器最重要的参量输出激光功率的检测研究方面,有其重要进展,该系统研制了一种新型的国内尚未解决的尾镜取样功率检测法,该检测方法线性度好,可实现对激光功率的实时检测又不影响激光输出。

高功率横流CO_2激光器虚拟样机系统的应用

高功率横流CO2 激光器设计过程中光、机、电等制造信息难于集成,在对比分析传统设计模式与现代设计模式的基础上,提出将虚拟样机技术应用于高功率横流CO2 激光器设计,以虚拟样机为平台集成制造信息。在开发高功率横流CO2 激光器虚拟样机系统后,对比了采用虚拟样机技术前、后产品的主要性能指标。

印度先进工艺技术中心研制的大功率CO_2激光器及其在材料加工中的应用

印度先进工艺技术中心已经成功研制出输出功率高达15kW的横流(TF)连续波(CW)CO2激光器;500Hz高脉冲重复频率横向激励大气压(TEA)CO2激光器;平均输出功率为500W的射频激励快轴流CO2激光器。目前,这些激光器已应用于各种材料加工中。研究人员在实验中发现,横流CO2激光器的电极间隙产生的放电电压变化很小。该中心利用最佳调制激光束在钛金属板上进行激光打孔、切割,并对316L不锈钢焊缝金属进行再凝固,在提高抗晶间腐蚀性能等方面取得了突破性进展。该中心还对激光弯曲304不锈钢板进行了微观结构和金相分析,找到了最佳处理区域。利用激光在316L不锈钢和铝合金基质材料表面熔覆Mo,WC和Cr2C3粉末,提高了这些材料的耐磨性。该中心还研制出一种激光快速加工设备,利用铬化硼系化合物(Colmonoy-6)、316L不锈钢和铬镍铁合金粉末制造出最小表面粗糙度达到5～7μmRa,叠层间的最小表面波纹度达45μm的各种不同几何形状的零件。此外,用激光还可切割厚混凝土块,然后采用机械打磨工艺,激光束以最佳角度入射,在混凝土的表面垂直钻孔,使熔化的材料在重力的作用下流出孔外。用激光方法在混凝土上钻孔提高了钻孔效率。

基于虚拟样机的高功率横流CO_2激光器制造信息集成系统

通过对虚拟样机及虚拟样机技术概念的分析,结合高功率激光加工成套设备制造信息化集成系统的开发实践,给出了面向信息集成的虚拟样机及虚拟样机技术的定义。同时,分析了基于虚拟样机的高功率横流CO2激光器制造信息集成系统的构成、开发过程及其中若干关键技术。

2μm GaSb基大功率半导体激光器研究进展

2μm波段GaSb基大功率激光器在诸多领域具有广阔的应用前景,如气体探测、医疗美容、激光加工等。基于功率提升,综述和讨论了2μm波段GaSb基激光器结构的发展过程,介绍了目前国内外的研究状况,讨论和分析了GaSb基激光器提升功率、效率的主要技术问题。并详细介绍了该领域近年来在传统激光器中引入的两种新结构,分析了其技术优势。指出目前2μm波段GaSb基大功率激光器面临瓶颈,并讨论了其发展趋势。

ANSYS在高功率横流CO_2激光器流道温度场分析中的应用

本文采用有限元方法建立了高功率横流CO2激光器流道温度场数学模型,利用ANSYS再现了激光器稳定工作状态下流道温度场分布,提供了测定流道内部温度的新途径。