Мощный лазерный диод 20-30Вт. Вопросы по возможностям.

Обдувать инертными газами совсем не хочется. Это доп расходники, использование которых пока мне кажется неоправданным.
Из доступных голов на рынке это для CO2. CO2 не хочется...
Изготовить голову на ЧПУ(хоть на токарно-фрезерном) у меня нет трудностей.
Можно ссылки на такую оптику?

 

IMHO, самое простое решение - когда у диодной конструкции волоконный выход. Понятно, что это стоит дороже в сравнении с микролинзой, но потом легко отыгрывается на фокусирующей/режущей головке. Для того, чтобы сосчитать, что и как делать, надо знать следующие параметры: диаметр световедущей жилы волокна (400 мкм?), числовая апертура волокна и желемый размер сфокусированного пятна (250-300 мкм?). Если на заморачиваться с pi-шейперами, то должно хватить простейшего двухлинзового конденсора из одинаковых плоско-выпуклых линз. Сделать просто и выйдет не слишком дорого.

 

С этим определились.

Я не знаю в чем отличия у них , кроме диаметра. Предложите свой вариант или поясните в чем отличие.

Тут тоже наверное лучше выслушать более понимающих людей

Явно не хуже этих параметров. Но тут как говорится "нет пределов совершенства". Что будет ограничивать размер пятна(кроме длинны волны)?

 

Сходите для примера по ссылке: http://www.lumics.de/ ->Products -> Diode laser systems

Вы увидите, что нормальный производитель (lumics - нормальный!) ВСЕГДА дает диаметр световедущей жилы (Output fiber core diameter (µm), он зависит от вых. мощности), а также числовую апертуру (Output fiber NA). Возможно, у Вас эти параметры приведены в паспорте на лазер. Если нет никаких документов, можно и самому всё измерить. Правда, для этого необходимы кое-какие приборы/ оборудование и, главное, соответствующие знания в голове.
Что это за параметры и зачем они нужны - это Вы сами должны в книжках найти, тут никакого места/ времени не хватит излагать. Но главное: этих параметров достаточно, чтобы прикинуть оптику фокусирующей головки.

"Что будет ограничивать размер пятна(кроме длинны волны)"?
Прежде всего в данном случае выбранный фокальный отрезок конденсора. Потом - аберрации оптики.

 

Пошукал по интернету в поиске где купить за вменяемые деньги линейку лазерных диодов да еще и с заведением в волокно (написал почти три десятка писем и запросов на торг площадках). У крутых европейских поставщиков тоже запрашивал цены - это было круто . Если у них брать всю комплектуху для лазера, то получается как квартира в регионах... Нашел и азиатских продавцов, которые тоже продают такие модули, но те пока молчат. Попробую им отправить факс или позвонить на след. неделе.
На контакт вышли только продавцы таких линеек:





Вот так заводят в оптоволокно Laser Diode Bar:



Значит получается каждый диод светит в свое волокно... Изначально я думал, что они все свят в одно общее волокно
Вот так это выглядит в ином ракурсе:



Как я понял Laser Diode Linear Array используют в твердотельных DPSS. В центр вставляют стержень YAG, к примеру 3мм*65мм.

Вот теперь несколько вопросов:
кто может пояснить эту фотку:



- это она только в большом разрешении http://www.repairfaq.org/sam/lwe221/big22.jpg
1. Зеркало
2. ? Наверное призма для фокусировки луча в точку?
3. Зеркало
4. ? линза для фокусировки?
5. Зеркало
6. Зеркало
между 6 и 7. ?
7. ?
между 7 и 8 ? акустооптический модулятор?
8. ?
9. Зеркало
10. Зеркало
Как АОМ возвращает излучение обратно(Просто отражая его обратно)?
Если не нужно импульсного режима (т.е. накачки), то схема упрощается до 1,2 далее коллиматор?
Если не нужно импульсного режима, то целесообразно использовать YAG? И вообще зачем он там (глупый вопрос конечно, но если кто пояснит, то лишним не будет)?

Как делают сборку оптоволокна для введения в нее лазерного излучения?
Как понимаю там очень точно д/б срезаны концы (максимально перпендикулярно).
Это можно сделать на оборудовании для монтажа оптики, которое применяется в ЛВС?
Максимально перпендикулярно установить сборку перед диодом.
Наверное тут микронная точность не нужна?
Если завести лазерное излучение в оптоволокно, то можно избавиться от всей оптики?
Как тогда строить импульсный лазер?
Использовать волоконные АОМ (как тогда зацикливать излучение)?

 

Во-первых, по ссылке сходил. И гневно осуждаю! У автора - полная каша в голове. Скажите, зачем фарадеевский изолятор в линейном резонаторе? Где всё-таки выходное зеркало? Я как-то привык к тому, что "output coupler" - это оно и есть. Почему в резонаторе тогда их так много и работают они на отражение? В общем, не обращайте внимания, написанное - фигня.
"Если у них брать всю комплектуху для лазера, то получается как квартира в регионах"...
Не обольщайтесь тем, что сама по себе диодная линейка стоит не столь уж дорого. Это типичный "суп из топора", который в русских народных сказках. Если самому делать заведение в волокно, драйвер накачки, термоконтроллер, чиллер, фокусирующую оптику, затем всё закорпусировать - дешевле не получится. Даже наоборот. Выйдет дороже.
Кроме того, нужны специальные знания, у Вас (это не в обиду, Вы не лазерщик) их нет. Человек может занятся самообразованием и пройти всю цепочку. Но это требует ОЧЕНЬ большого времени. Для решения Вашей задачи по раскрою х/б ткани абсолютно иррационально. Вам ведь сейчас её резать надо, а не через N лет.
Поэтому (исходя из большого опыта в подобных проектах) проще и дешевле купить готовое решение. Возьмите СО2, причём готовый лазер. Да, не так красиво и модно, но дёшево и доступно. Если деньжат подкопите на резке ткани - купите себе что-то более подходящее.

 

Как я понимаю лазер: Что люмексом, что любой другой компанией собирается из комплектующих. Вот я и хочу понять какие комплектующие нужны, какие параметры от них хотеть.
Для примера... вот за это производитель хочет 3090 евро + 10%+18%+немного на доставку и переведем в руб ~ 180'000.



Для меня нет разницы с этим (возможно из-за недостатка знаний):



А это(с моей колокольни) состоит из: линейки диодов, корпуса и возможно термо регулятора. Линейка обойдется ~10000. Думаю, что если обратиться к примеру во Фрязино, то они (нет, так есть другие... кто-то может и согласится) сделают ввод в оптоволокно. Корпус из цельного бруска меди(или алюминия) на ЧПУ ОЦ от фрезеровать стоит в плохом раскладе 1000р/час.... Пусть фрезеровка займет 20ч(хотя на такой корпус у меня фантазии не хватит, зато он будет весть в оребрениях ), пусть за ввод возьмут тоже 20000. Получается 50'000.

Вы может и не поверите, но ЧПУ стол (X,Y,Z) собранный тут с покупкой всех необходимых комплектующих (серво приводы, платы ввода/вывода, концевики и т.д.) по всему миру (причем все только новое и не с барахолок), получается дешевле, чем с похожими ТТХ на заводе в Китае.

Мне бы понять, что да как. Для начала в общих чертах. А делать или покупать это потом...
P.S.
Вот к примеру система ЧПУ которую я ставлю на свой фрезер. Находится на уровне топовых моделей Фанук и Сименс. А стоит на порядок дешевле. При этом я занимался только настройкой и мелкой сборкой и доукомплектованием (провода, коннекторы, корпус и т.д.).
P.P.S.
Писал этот ответ, часа 1.5(писал и удалял все не знал как лучше)... Очень надеюсь, что дискуссия не пойдет в сторону финансовой целесообразности.

 

"А это состоит из: линейки диодов, корпуса и возможно термо регулятора".
Да, верно. Но "это ещё далеко не всё". Терморегулятор обязателен на таких мощностях, причём это холодильник(и) Пельтье, охлаждающие непосредственно лазерную линейку + чилер с водой для охлаждения горячих спаев Пельтье. Такую тепловую мощность воздухом сдуть трудно. Правда, опыт IPG говорит, что можно. + драйвер тока линейки. + фокусирующая оптика.
" ...если обратиться к примеру во Фрязино, то они... сделают ввод в оптоволокно".
Тут Вы ошибаетесь. Там люди деньги считать умеют (иначе они не стали бы тем, кем являются сегодня) и за такую задачу никогда не возьмутся. У них отличная технология, но они делают нечто принципиально иное - волоконные лазеры с полупроводниковой накачкой. Никаких линеек там нет. Есть их собственные п/п лазеры с волоконным выходом, очень хорошие и по качеству и по цене, которые и накачивают активное Yb волокно.
Наконец, мой главный вопрос остаётся без обсуждения. А ведь без ответа двигаться дальше нельзя. Вы уверены, что излучение с длиной волны 0.8-1. мкм будет хорошо резать Вашу ткань при мощности 20-30 Вт? У меня ответа нет, не приходилось этим заниматься. Но мне не лень было глянуть в GOOGLE. Так ткань все кроят на 10 мкм, причем характерные мощности - 60-80 Вт. Посмотрите, там даже кино есть.
"...система ЧПУ которую я ставлю на свой фрезер. Находится на уровне топовых моделей Фанук и Сименс".
Если Вы - спец по приводам/ ЧПУ и делаете это качественно и дёшево, то легко сможете поменять шило на мыло: человек, понимающий в лазерах, но не смыслящий ни черта в координатных столах/порталах с Вами договорится.

 

И мне было не лень сперва там глянуть, потом открыть тему здесь. И видео тоже видел. А режут на том, что купили. Есть и YAG лазеры, но на нашем рынке в дешевых китайских раскроечных столах они мало представлены.
Думаю, что 20Вт будут резать, но скорость меня не удовлетворит. Я хотел 60-80Вт, но больше хочется 10-20Вт в импульсном режиме.
Когда написал про 20-30Вт, подумал, что с тканью дела обставят как и с металлом.
Что-то мне пока не попадался лазерщик которому нужны ЧПУ станки...
Почему хочу лазер на диодах... потому что срок службы у него больше. И вроде он менее прихотлив в сравнении с CO2.
Если на диодах получится неоправданно дорого, тогда CO2.
Кстати пришел ответ на запрос по diode-pumped Nd:YAG laser и CO2. Они получаются по приблизительно одной цене.
Если присутствует "AO Q-switch", то это значит, что лазер может работать в импульсном режиме с накачкой?
Очень извиняюсь, если применяю неверную терминологию... это временно

 

"Я хотел 60-80Вт, но больше хочется 10-20Вт в импульсном режиме".
Честно не понимаю, зачем при резке ткани импульсный режим излучения. Что от этого становится лучше?
"...с тканью дела обставят как и с металлом".
Это уж точно не так. Если пилить тонкий металл, то DPSS, IMHO, сегодня предпочтительнее при всём том, что цена лазера будет выше, чем СО2. Но при резке дерева, картона/ бумаги последний гораздо эффективней. Про ткани посмотрел бегло, ничего не нашёл по существу технологии резки. Только описание конкренных машин.
"Почему хочу лазер на диодах... потому что срок службы у него больше. И вроде он менее прихотлив в сравнении с CO2".
Ресурс да, существенно больше. В мощных (> 1 кВт) выходной мощности КПД от розетки однозначно выше, что при высокой загрузке тоже учитывать надо, проще и надёжнее весь оптический тракт. Но на 60-80 Вт что дешевле - не знаю. А насчёт "неприхотлив" - особо не обольщайтесь. Диоды требовательны (очень требовательны!) к качеству тока накачки и к системе охлаждения.
"...пришел ответ на запрос по diode-pumped Nd:YAG laser и CO2. Они получаются по приблизительно одной цене".
Что, при одинаковой мощности цена отличается незначительно? Если честно, то удивлён. Весьма и весьма. Но спорить с фактами - глупо.
"Если присутствует "AO Q-switch", то это значит, что лазер может работать в импульсном режиме с накачкой"?
Режим излучения лазера будет импульсный, длительность IMHO при АО модуляции в что в Nd:YAG, что волоконном Yb будет примерно одинаковой - 100-200 нс, частота повторения - десятки кГц (возможно регулируемая). Только какой Вам прок при резке ткани таким излучением? Но вот накачка с вероятностью 99.9% будет от диодов непрерывная.
Наконец, определите, что же Вам нужно: полупроводниковый лазер в волоконным выходом или же diode-pumped Nd:YAG, aka DPSS. Это ведь, как говорят в Одессе, две большие разницы. То, на что была вчерашняя ссылка - DPSS и есть. Судя по фото, накачка там поперечная, поэтому никаких заморочек с волокнами там нет вообще. Ну, не вижу я их.
"...мне пока не попадался лазерщик которому нужны ЧПУ станки".
Ну, это совсем как в Писании: "Ищите и обрящете, просите, и дано вам будет". Уверен, чо такой человек/ люди обязательно найдутся. Напишите в этом же форуме.

 

Минимизация температурного воздействия(обугливания) на краях реза.
Что с тканью не как с металлом это я понял почти сразу как создал тему. Но что написано пером...

это решается на стадии проектирования. А дальше эксплуатация намного проще. Хочется сделать станок похожий на комп т.е. пришел включил и работаешь и так много много месяцев. В идеале подобрать компоненты так, чтобы ТО делать сразу на весь станок, но очень как редко.

Запрос был на мощности 50-75-100. Напишу в процентах в цифрах если надо, то в личку... CO2/DPSS от 105% до 120% .

Хочу:
1. Неприхотливый при эксплуатации лазер т.е. с максимальным сроком ТО. С максимально простейшим ремонтом т.е. открутил выкинул, прикрутил работает.
2. С минимальным набором компонентов в устройстве.
3. Способный резать ткань, точнее не уступать в этом процессе 60-80Вт, лучше 100Вт CO2. Можно и в скоростях... максимальная потенциально возможная скорость резки 1200мм/сек.
4. С ценой не превышающей CO2 более, чем на 50%. (Папа тоже хочет пирожок, но денег только на водку)
-не критерии, но было бы хорошо:
*импульсный режим
*малые размеры

Лучше всего подходят волоконные и полупроводниковые с волоконным выходом. Но те цены которые я знаю не подходят под 4-ый пункт или близки к нему. Далее мощные диодные и DPSS.

Вот по этому еще и не определился с выбором...
кстати DPSS предложили такие:



А хочется на подобии того, что я ранее размещал. Кстати про него писал чайник и об этом в ссылке есть. Он просто сделал "фоторепортаж".
P.S.
Мне это было полезно... так что "большие дядьки" делитесь информацией в доступной для чайников форме.

 

А сколько в цифрах это "дорого"?
Полный комплект - сопоставимо с жигулями 2010г.

 

Кто пожертвует схему питания лазерной линейки 30Вт 808нм (1,8В 35А) фирмы sino_laser, или аналогичной линейки???