半导体激光器外圆熔覆设备改造方案

问题描述：目前市场上半导体激光器外圆熔覆设备大多采购于2020年前，随着使用时间的增长，半导体发光芯片不可避免地会逐渐衰减退化。因此下一步该批设备都面临该怎样进行维护或升级改造的问题。根据目前的技术与成本等因素，建议采用一下两种方案。

方案一: 更换新的半导体激光器。

优点：半导体激光器，电光转化效率较高，可达到50%以上；该设备其他部分，冷水机、电源等无需更换。

缺点：由于高功率半导体激光器完全依靠巴条来发光，一个6kw激光器需要70个巴条，而可靠的高功率发光巴条目前国产产品质量性能还满足不了要求，需要通过进口采购。因而，1、制造新的半导体激光器的周期不确定。2、半导体激光器一旦衰减或损坏后，就采购全新的巴条、叠阵，成本很高。3、质保期只有1年。

具体改造方案：更换新的半导体激光器即可。

方案二：将半导体激光器熔覆系统改造为光纤激光器熔覆系统。

优点：国产光纤激光器近年来发展迅猛，光纤激光器性  价比越来越高。目前行业内主流的激光熔覆系统均采用光纤激光器熔覆系统，因而后期维护方便。光纤激光器熔覆系统，激光泵浦源（发光芯片）、光纤、熔覆头相互独立，一旦有损坏，可以单独更换任何一个部分，维修成本低。光纤激光器质保期2年。

缺点：目前光纤激光器能量转化效率在40%左右，较半导体激光器稍低。

具体改造方案：需要更滑新的光纤激光器、冷却系统、电源等。

激光源替换：首先，需要将半导体激光器更换为适用于光纤激光器的激光源。光纤激光器通常采用光纤放大器作为激光源，具有的光束质量。

光纤耦合：将新的光纤激光器与光纤耦合系统连接。这包括使用适当的光纤连接器和光纤耦合器来确保激光能够传输到熔覆区域。

光纤输送系统：设计并安装一个适用的光纤输送系统。这包括选择合适的光纤类型、直径和长度，以及使用高功率光纤连接器和耐热耐高功率的光纤束流道。

散热系统：由于光纤激光器的总功率较高，需要有效的散热系统来保持设备的稳定工作温度。确保在系统中使用散热器、冷却风扇和散热管等组件来有效地散发掉余热。

控制系统：针对新的光纤激光器，可能需要对现有的控制系统进行调整或升级。确保控制系统能够有效地管理光纤激光器的功率、频率和其他参数，并提供必要的安全保护功能，如过热保护和故障检测。

编制人：刘工 2023.6.16