灯泵浦激光器与半导体泵浦激光器比较


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，其它波长的光最后都变成无用的热量散发掉了。因此半导体泵浦的激光器的转换效率比灯泵浦要高得多得多。优点如下：


一．免维护不需换氪灯

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。我公司为更有效的延长半导体激光器二极管泵浦源的使用寿命，采用了预燃加变频控制技术，即在保证发光管不受电流冲击的前提下，根据工作量和强度，最大幅度地减少通过发光二极管的电流密度，从而有效的延长了半导体二极管的使用寿命。根据不同用户的不同的生产任务，半导体激光器发光二极管的使用寿命可以保证在一年到三年之间。每台半导体泵浦打标记可节省换灯耗材费用为：大于12支灯/年*350元/支*3年=1.26万元。

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。


二．省电

由于半导体泵浦的转换效率高，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，以三年为例，一天工作24小时，一个月工作28天，一度工业用电1.1元人民币，光耗电一项，一台半导体激光器就比一台灯泵浦激光器节省（6-2）KW*24小时*28天*12月*3年*1.1/度=10.645万
元人民币！


三．标记效果更好

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；


四．体积小

半导体激光模块本身体积小巧，加上其激光模式好，因此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。

半导体泵浦激光器产生废热少，所需冷却系统小，一般只需一匹的冷水机即可，需灯泵浦激光器一般都需要2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，增大了生产成本。

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11.905万元人民币，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。