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。

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。

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。

基于DSP的高功率TEACO_2激光器控制系统的高精度数据采集

针对基于DSP的高功率TEA CO2激光器控制系统直接利用DSP F2812内置A/D转换器(ADC)进行模拟量采样时存在转换误差较大,且模拟量易受电磁干扰等问题,从硬件和软件两个角度提出了校正DSP2812内置ADC的方法。硬件上采用硬件模拟滤波和隔离等手段对输入的模拟量进行处理;软件校正则通过将两路给定的参考电压值送入DSPF2812内置A/D转换器的两个转换通道,计算出ADC的偏置误差和增益误差,以此误差对其它通道A/D转换器进行校正。最后,实验分析了参考电压和A/D采样时钟频率对A/D转换精度的影响。结果表明,提出的方法能有效地提高A/D转换器的精度,A/D转换误差达到±3 LSB,特别是在对腔压值精度要求很高的0～12 000 Pa区段,A/D转换精度达±1 LSB,可以保证TEA CO2激光器的可靠运行。

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。

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。

高功率TEACO_2激光器主机流场优化研究

为提高TEACO2激光器放电区气流分布均匀性,解决手工计算方法无法对复杂流场进行全面准确分析的问题,采用计算流体动力学(CFD)方法,应用Fluent软件对激光器主机流场进行计算模拟,分析确定了影响因素。通过对流场进行优化改进,使放电区气流分布不均匀度纵向由8.3%降低到5.2%,横向由2.3%降低到0.78%,从而使激光器稳定放电重复频率由330Hz提高到405Hz。

反向开通半导体开关RSD在中小功率TEACO_2脉冲激光器中的应用

根据TEACO2 脉冲激光器的应用特点 ,用一种新型的反向开通半导体开关RSD代替常用的三电极球隙开关进行脉冲功率转换。理论分析和实验表明 ,RSD寿命较长达到 10E9,最大重复频率可以达到 3kHz ,在激光打标等中小功率应用场合完全可以替代球隙 。

可调谐TEACO_2激光器谐振腔结构稳定性研究

针对可调谐TEA CO2激光器谐振腔光桥结构的稳定性问题,重点通过分析光桥端板受力变形情况来研究光桥端板的选材和形状。建立了光桥端板的有限元模型,利用有限元分析软件计算出不同材料、不同形状的光桥端板变形量并作比较,分析结果表明三角形铝板是比较理想的端板方案,厚度为40 mm的三角形铝板最大变形量为1.27×10-3mm。为设计稳定的可调谐TEA CO2激光器谐振腔结构提供了理论依据。

高功率脉冲TEA CO_2激光器主机结构设计与流场优化

为了使高功率TEA CO2激光器主机实现小型化、轻量化,设计了一种环形流道式主机结构,将气体循环冷却系统直接作为激光器工作腔使用。与传统的圆筒式主机结构相比,占空体积减少了30%,质量减少了40%,结构对称趋向模块化,装配维修方便,提高了工程实用价值。为准确分析设计主机流场结构,运用计算流体动力学(CFD)软件Fluent进行了模拟分析,并进行了优化改进。经实验,重复频率由400 Hz提高到470 Hz,平均功率提高了16%。

TEACO_2激光器被动锁模研究

用涨落理论对TEACO_2激光器被动锁模过程进行了数值模拟计算,解释了被动锁模低锁模几率的成因,并指出存在最佳增益及最佳初始透过率.实验结果证实了模拟计算的正确性,得到了最佳充气气压比例,获得了脉宽为2ns,功率约0.5MW的TEACO_2激光超短脉冲列.

高功率高重频TEA CO_2激光器均匀场放电电极设计

介绍了在高功率、高重频TEACO2激光器上应用的修整改型Chang氏电极的结构形状。对修整改型的Chang氏电极在垂直放电方向上有较好的均匀性、电极的曲面、电极表面电场强度分布、主放电极辉光放电和放电区域均匀放电做了必要的论述。通过电极型面及结构的基本放电参数与输出特性的实验,并结合在大功率、高重频、高脉冲能量和高速气体循环特点下的TEACO2激光器,说明选择修整改型后的Chang氏电极更为适宜。

2kHz重复频率紧凑型TEACO_2激光器

报道了一种高脉冲重复频率,紧凑型横向激励大气压CO2激光器。激光器使用紫外电晕预电离方式,放电均匀、稳定。自由振荡情况下,激光脉冲输出能量达到15 mJ,输出脉冲宽度为60 ns。气体高速循环系统采用涡轮增压技术,最高循环风速可达100 m/s以上,激光脉冲重复频率为2 kHz。

双脉冲TEACO_2激光器谐振腔结构分析

本文描述了由共用同一光学谐振腔结构的两组电极产生时间间隔可调脉冲的双脉冲TEACO_2激光器,在共腔结构上研究了获得单模运转的方法,认为选择纵膜采用光栅复合腔,选择TEM_(mn)模采用平一凹稳定腔以及在光腰位置插入一定大小孔径光阑比较适宜。