国产JDSU泵模块M29激光器

医用染料激光器故障检修


目前，激光器已被广泛应用于临床医学领域，尤其在整形。激光器的种类较多，工作波长也不尽相同。波长在595nm左右并已取得商业应用认证的激光器主要是染料激光器，广泛应用于血管变和鲜红斑痣。现将我院整形使用的Vbeam染料激光器常出现的故障做如下讲解：
故障一：激光器不工作。处理：检查激光器面板上的红色断路器开关是否被按下，其次检查钥匙开关是否损坏，然后检查PCB面板是否有直流输入电压。通过释放断路器开关、维修钥匙开关或PCB面板供电模块来排除故障。
故障二：激光器自检时报错，传输系统故障，能量损耗在30％ 以上。处理：确保激光器停止工作，接下来拆卸传导光纤束及激光手柄，检查传导光纤束的两个端面表面是否光滑平整，有无缺口、破损、烧灼斑等影响传输的情况存在。然后检查激光手柄，用无水酒精擦拭激光手柄前端的保护镜片，观察镜片上是否残留有污物，镜片本身是否有破损或烧灼斑。如果传导光纤束或激光手柄存在严重的破损或烧灼斑，则需更换。再接着检查分光器，由于分光器将激光出射端的光束分为两路，一路为输出光路，一路为检测光路，因此分光器的状况影响到激光器自检。检查时仔细查看分光器是否被强激光击碎，若有破损则需要更换。此外还要检查位于分光器侧边出射端口的光功率探测器的工作状况，一般而言光功率探测器极少损坏，故障多为探测器电路接口接触不良。
故障三：激光输出能量低。处理：进入机器维修模式，查看染料的使用时间和激光器的脉冲次数。染料激光器一般使用十个月后能量就开始衰减，一年左右就要更换染料。若激光器使用频率高，脉冲次数超过设计指标(一般为六千到八千次)，虽然使用未满一年，仍需要更换染料。若染料的使用时间未满一年，且脉冲次数未超过设计指标，则需要拆卸染料激光器的光学谐振腔进行清洁。拆开后检查谐振腔里的光学元件，查看全反射镜和半反射镜是否存在金属镀膜层脱膜或膜层击穿等情况，检查染料管、水套是否光滑透亮，上面有无污物或麻点，检查陶瓷反射腔的情况，并清洁陶瓷腔。水套、陶瓷反射腔可以用蒸馏水清洗，染料管则要用针筒抽取无水酒精灌洗，全反射镜和半反射镜用脱脂棉沾无水酒精擦拭。若上述光学元件损坏较为严重，则需进行更换。若处理完光学谐振腔里的光学元件后，激光器输出能量仍达不到要求，则需要更换脉冲氙灯。脉冲氙灯的使用寿命一般为两到三年，视激光器的使用情况而定。
故障四：激光器冷却系统故障。处理：由于激光器在使用过程中产生大量的热量，因此一般都装有水冷系统来散热。目前绝大部分激光器的水冷系统都有自检报警功能，一旦温度升高或水冷系统停止工作，系统将自动报警并停止运行。遇到上述情况，应检查储水瓶里的蒸馏水是否在正常水位线以下，若蒸馏水低于水位线，则立即停机加水。有时储水瓶里的水量充足但设备仍然报警，此时应检查水压传感器和温度传感器是否故障，可通过处理传感器接口或更换传感器来排除故障。
故障五：激光器触发开关故障。处理： 目前激光器的触发开关为手控开关和脚踏开关两类，本单位的激光器同时采用了手控开关和脚踏开关来控制。由于这些开关使用频繁，因此经常出故障，并且出故障时激光器不会报错。检修时遇到激光器无输出但不自动报错时，考虑触发开关故障这种情况。先检查触发开关是否被卡住，再重新连接触发开关与激光器的接线，若未修复则拆开维修手控开关或脚踏开关，直至故障排除。

IPG激光器的优势：
大的光纤激光制造商IPGPhotonics由ValentinGapontsev博士于1991年创建，总部设在美国东部麻省。IPG在德国、美国、俄罗斯和意大利设有生产、研发基地，并在设有销售和服务网点，覆盖美国、英国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和中国，并于2006年在美国纳斯达克上市。
SPI初由英国南安普顿大学光学研究中心于2000年成立，致力于将英国南安普顿大学光电研究中心的高新技术产业化。并于2005年在英国交易市场（AIM）上市，2008年9月被TRUMPF公司收购。该公司起初供应用于电信网的布拉格光栅，到2003年，业务转为光纤激光器。SPI自2004年发布光纤激光器以来其光纤激光器产品发展迅速，产品涵盖400W以内连续光纤激光器和40W以内脉冲光纤激光器，并在2011年德国慕尼黑展会上展出了其1kW连续光纤激光器模块。公司的生产在英国进行，而在美国、德国和中国设有办事处，其销售量每年都地增长，2010年销售额约4000万美元，占约10%的市场份额。

众所周知，光纤激光整机设备核心的部件当属激光器。如果激光器遭到损坏，机器不能正常使用，严重的导致整台激光器报废。更会直接影响到终端客户的使用满意度，重要的是终端客户不够，只会抱怨供应商，设备商。据以往维修案例显示，激光器出现进水和进油的现象，这种问题都是可以避免的。


因此，为了防止激光器出现进水和进油的现象，减少终端用户由于激光器故障而造成的损失，我们提醒广大用户在日常使用激光器整机设备时对于激光器的维护应注意以下几点：


1、严禁将激光器放至低洼处易积水或积油区域。


2、激光器在每天开机前，检查冷却水压力是否保持在1.5-3.5Bar之间。


3、检查激光器的水路、管接头连接处是否有漏水的情况，若有漏水应及时报修。


4、检查激光器冷却水回路是否有杂质，定期更换冷水机过滤芯，确保水质合格，检查水管接头是否有腐蚀现象，如果有则应及时报修。


5、条件允许的情况下，将激光器放至具有散热功能的控制柜，与机床立分开。由于机床日常保养的需要，须定期加注大量润滑油，如果激光器安放的位置不当，过多的润滑油可能会渗入激光器里面。如果将激光器放至机床内部，一定要注意每天检查是否有润滑油漏至激光器上面，如有发现已经有油漏入激光器的现象，应立即停止使用激光器，并联系厂家报修。

一、严格遵守激光作业安全操作规程。



二、作业开始前应显示指示灯，并通知全体有关人员注意激光的危险，不做好相应的防护措施。



三、不得自进行激光器操作，双人作业，一人操作，一人监护。



四、激光器运行过程中，任何时候都不得窥视主射束。



五、眼睛不准只是正在运行的激光器，不准看反射的射束，不准查看泵源。



六、激光器运行时应锁好房间或箱门，禁止他人接触。



七、作业过程中如发现眼睛试物异常，应立即到部门进行视力检查和。



八、在激光射束的传输途径上，不准有人停留。



九、作业人员处在发光波长为不可见光的激光器附近时，要特别注意安全。



十、在改变激光器实验装置之前，应去下身上所有的金属物品，诸如手表、刀子、钥匙等以及有光泽的装饰品，诸如戒指、别针的等，以防反射。



十一、激光器工作能源为高压设备，谨慎对待，以防电击或灼伤，高压设备及激光的传输通道应设有护栏和安全标志。



十二、激光器放置的房间外应设警告标志和警示灯。



十三、在对电缆，连接器、配电柜及开关灯进行清扫和修理之前，务必将电容器放电好装设自动放。



十四、定期检修工作，一定要有熟练的人员进行，并有专人监护。



十五、定期进行维护和修检。
2019年11月受全国大范围冷空气影响，各区域都有明显降温现象，激光器及冷水机温度过低，有可能会导致激光器及水冷机管路结冰，因冰的密度小于水的密度，故会导致激光器及水冷机内部因体积膨胀而造成冷却水管路破裂或变形，从而导致相关核心部件的重大损害，一定要做正确的防冻措施：
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1、在不会停电的情况下，夜间不关闭激光器和冷水机，同时为节能，低温和常温水温度调整至5 ~ 10℃，冷却液处于循环状态且温度不低于冰点。


2、严格按照存储温度和工作温度来存放和使用激光器和冷水机。应设法环境温度不能低于5摄氏度，以满足激光器和冷水机的正常使用条件，避免因此造成故障或影响激光器性能的稳定性。


如不能激光器和冷水机处于不间断通电运转，则需做以下防冻措施：


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方案1、使用防冻液作为冷却液。


防冻液的基础液一般由醇类和水组成，要求沸点和闪点高、比热和传导能力大，低温粘度小，不易起泡，不腐蚀金属件、橡胶软管等。选择或调配防冻液时，其冰点应比使用环境的低温度低5℃。


建议使用汽车防冻液，适用于激光系统中的防冻液有两个型号：


1) AntifrogenN 乙二醇-水型（工业用品，人体有毒）


2) AntifrogenL 丙二醇-水型（食品级，对人体无害）


注意：任何防冻液不能完全替代去离子水，不能全年长时间使用。冬天过后用去离子水或纯净水清洗管路，并恢复使用去离子水或纯净水作为冷却剂。





方案2、每天使用完毕后将激光器、激光输出头、冷水机机内冷却液体排空。


注意：请排空水冷机、激光器、激光输出头、加工头和水管内全部水，并用不0.4Mpa（4bar）的气压吹干。通气排水过程中注意检查QBH激光输出头的冷却液进出口方向（如没有标识“进出口方向”的话，可从任意口通入气体），“in”为进口，“out”为出口，向进口通气。如果向QBH出口通入气体有可能会对内部光纤造成损坏（因为气流的流速较高）。


请一定重视上述技术内容，由各区售后人员告知所有终端客户，其终端客户明白并知晓，如果激光器和冷水机因冷却液结冰造成的损坏不在免费保修范围内！
半导体泵浦激光器产生废热少，所需冷却系统小，一般只需1匹的冷水机即可，需灯泵浦激光器一般都需要二匹以上的冷水机，同时需要较大水泵以提供较大的冷却水流。因此其运行灯泵浦激光标记机的运行噪音较大，同时庞大的冷水机会产生更多的热量，尤其在南方夏季，环境气温较高，这些多余的热量会使工人的工作环境更恶劣，或者需要更多的空调系统来调节工作环境的温度，了生产成本。


一．由于半导体二极管几乎只发一种波长的光，所以由它泵浦产生的激光的单色性更好，激光的模式更佳，好的激光模式会使激光聚焦后的光点更小，能量更集中，取得更好的标记效果；
半导体及灯泵浦激光器都是采用ND:YAG（掺钕钇铝石榴石）晶体作为激光产生的材料，它可将808nm的可见光转换为1064nm的不可见的激光，但输出激光的另一个更关键的因素是使晶体棒输出激光的泵浦源，半导体泵浦是利用半导体二极管发出808nm的光波；而灯泵浦是利用氪灯发出的光来泵浦，但氪灯发出的光的光谱较广，只是在808nm处有一个稍大的峰值，其它波长的光后都变成无用的热量散发掉了。
二．半导体激光模块本身体积小巧，加上其激光模式好，因此数控机床半导体泵浦激光器的体积比灯泵浦激光器的体积小近三分之一。
总之使用半导体激光器比采用灯泵浦激光器，虽然每台打标机的价格稍高，但每台打标机3年内的使用成本可以准确计算出的就会节省11.905万元，这还不包括换灯造成停工待机从而影响生产的损失（用户可自行计算），换灯人员的开支，以及灯质量不齐造成的浪费维护生产环境增加的空调降温费用等等。


三．半导体二极管的寿命长，其额定的工作时间大于10000小时，而氪灯的寿命只有几百小时（一般在400-600小时左右），所以灯泵浦激光器在工作一段时间后，都需要更换氪灯，尤其是对于金属类打标，所需的能量较大，氪灯的寿命会更受影响。因此数控机床半导体泵浦激光器又称为免维护激光器，意指其工作无耗材，在相当长的时间内不需要维护。灯泵浦激光打标机需常停机换氪灯,对于很多大型的生产线是不能接受的.由于氪灯的寿命不一，这样又有可能因为国产灯质量的不均衡造成氪灯使用上的更多的浪废！所以改用半导体打标机可以较大程度上节省停工维护造成的人力和物力的损失。
四．由于半导体泵浦的转换，模式好，更易聚焦出高能量的更小面积的光点，标记同样的物体时，其所需的外部能量会更小。同时其产生的废热也远远小于灯泵浦激光器，决定了其不需要灯泵浦激光器那样庞大的冷却系统。所以半导体泵浦的激光器系统的功耗比灯泵浦小得多。
一个50W的灯泵浦激光打标机的功耗在6KW左右，而一个50W半导体激光标记机的功耗只在2KW左右。