恒溫單聚焦焊接頭使用手冊V1.1

一、外形尺寸及接口說明

本系統為精密高功率半導體光學系統，最忌情形：潮濕、灰塵、震動、摔落、過干亦不適宜，要保證光學鏡頭的安全，在不使用情況下應將鏡頭存放在相對濕度在 40%左右的環境中，例如光學干燥箱等。不可用手或者其他尖利物體去直接觸碰鏡頭鏡片，否則會造成鏡頭的污染和劃傷，導致激光功率下降。做好加工時的除煙塵和防濺射，保護鏡片若有污染應及時清洗和更換。

二、焊接頭安裝調試方法

1. 安裝步驟(調節內容詳細見下文)

a) 將焊接頭安裝孔與設備連接

b) 將光纖裝置在準直鏡 SMA905 或 D80 法蘭接口即可

c) 將測溫探頭安裝至二維調整架上

d) 將 CCD 相機安裝至攝像鏡上

e) 在鏡頭下面載物臺上放上一張金屬名片或金屬板，金屬板上面至鏡頭最低位置大約在 64mm 左右，打開激光，確定激光焦點

f) 通過攝像鏡與相機接口處的頂絲來調節激光光斑在成像系統中的位置，讓激光點居中

g) 調節成像清晰度，當成像最清晰的時候就是成像焦距與激光焦距重合

h) 當激光光斑在成像系統中的十字中心時，通過頂絲固定相機接口處，防止激光光斑偏離十字中心點

i) 調整二維調整架，使測溫點與激光點重合

2. 調節激光焦點和 CCD 成像

調試光路的方法

1) 找激光焦點位置

激光光束經過準直鏡和聚焦鏡后形成聚焦光斑，當聚焦光斑能量最強或光斑直徑最小時為激光焦點(用激光轉換片或是金屬名片或薄板放置在激光焦點處，用激光轉換片能看到熒光，但是轉換片容易被燒壞，或是用手機攝像頭來觀察金屬名片上的亮點)，當聚焦光斑較大時，調節安裝鏡頭的 Z 軸上下運動，并觀察焦點大小變化，當焦點直徑最小時即為激光焦點。(見圖1)

圖 1 激光焦點

2) 調節 CCD 成像清晰度

確定激光焦點之后，通過攝像鏡調節鍵來調節成像清晰度。(見圖 2-1、2、3)

圖 2-1 攝像鏡調節前畫面聚焦模糊

圖 2-2 使用手動調焦環輕微旋轉，同時注意觀察成像的清晰度，當達到最佳清晰度時停止調節。

圖 2-3 攝像鏡調節后成像清晰

3) 確定激光焦點是否在軟件界面的十字中心

3-3 確定激光光斑正中心點

調節方法：

圖 3-4 像面 XY 位置調節螺釘

像面 XY 位置調節螺釘一共有 4 顆，呈十字方向，用來頂 CCD 鏡頭的擺角來調整成相面的位置。當發現激光焦點不在顯示的中心，通過調節這 4 顆螺釘來移動到中心或者和十字定位線重合。調好之后到達位置之后 4 顆螺釘都要鎖緊。

3. 測溫校準調節方法

測溫所用的工具：

1. 標準的黑體或者是錫熔爐或者是電烙鐵，選擇其一

2. 薄金屬板或者金屬名片(中間打上直徑為 1MM/1.5MM/2MM 的小孔)

3. 磁性表座帶外向關節夾持工具(用于固定夾持金屬名片)

調節測溫傳感頭與激光加工點重合的方法：

1. 將黑體放在測溫頭的正下方，加熱面的位置在激光鏡頭的焦點處，將帶孔金屬名片的孔位與激光點重合，注意，帶孔的金屬名片要和熱源之間有間隙，目的是阻擋檢測點以外的雜光，同時避免金屬片被加熱后造成測溫不準。

2. 在沒有紅光的情況下可使用相機拍照功能對準激光點，找到激光點位置與金屬名片重合。

3. 加熱待測的標準熱源等達到設定的溫度。

4. 旋轉扭動二維調整架的 X/Y 軸上的旋轉螺釘，使測溫點與激光點重合。

(測溫液晶屏上顯示數值最大時為準)。

三、光纖裝配方法

1. 裝配

對于光從激光器傳輸到實際應用，光纖裝配是一個高精密的光學機械裝置：

圖 標準的 SS 鎧甲光纖的光纖端(部分產品稍有調整)

1) SAM 定義：超小型適配器

2) 光纖帽：在運輸和不使用的時候，保護光纖的光學表面

3) 型密封圈：幫助保持光纖帽連接到 SMA 螺母

4) SMA 螺母：為了將光纖通過螺紋連接到 SMA 支架上

5) 光纖鎧甲：不銹鋼或其他材料保護光導光纖避免損壞，并且保護操作人員避免發生光纖破裂而產生的雜散光。

6) SMA 適配器：機械地連接鎧甲到 SMA 連接器

7) SMA 尖端：包含光纖裸露端的精密高功率尖端

2. 光纖正確使用方式

1) 從光纖的輸出端面取下光纖帽。如果不這樣做，可能會永久地損壞光纖。為了避免光纖的光學表面的污染，特別地推薦在這一步操作時請戴上手套并在潔凈的環境中操作。請確保光纖端面經過檢查清潔度，如圖中所述。

取下光纖帽

2) 確保光纖端面已經過檢查并根據需要被清潔干凈。將光纖插入所需要的連接器。務必要謹慎，物理接觸到光學表面可能會損壞光纖。當將激光耦合輸出到 另一個光纖或光學系統中時，必須保持一定的空氣間隙。如果要連接到傳輸光纖，必須非常小心地控制套圈和套筒長度。

3) 先將光纖頭小心斜靠在激光器準直鏡接口處(注意：不要正對插入，因為手動很難做到高同心度，如果同心不好插入將會產生端面碰撞，對光纖端面造成不可逆轉的物理損傷和劃痕)，再緩慢向同心方向擺正角度，同時緩慢插入光纖，插到底以后再旋轉所接口螺帽和鏡頭接口固定好不松動。

4) 使用不超過 0.5N?m 的扭矩將螺母擰緊到激光器的出光端口。

3. 系統啟動

無論何時，激光器完全關閉后，都應該使用完整的啟動過程。啟動激光器的步驟如下：

1) 確保區域中的每個人都正確佩戴了激光安全防護眼鏡，并且知道激光器即將開啟。此處默認操作人員熟悉有關 激光操作和激光安全措施方面的危險。

2) 確保輸出的激光對準了正確的預定目標。

3) 確保光路附近沒有任何無關的物品，以免使光束產生散射。

4) 盡可能多地設置光束圍欄，以降低意外的光束攔截或反射所產生的危險。

5) 確認激光器溫度控制在設置的溫度且有效，無論是風冷散熱、水冷散熱還是 TEC 散熱方案。內部的熱敏電阻應 被有效地監測，以維持激光器的溫度處于數據表中規定操作溫度+/-10°C 的范圍。在規定溫度以上操作將增加閾 值電流，降低效率，而且可能降低激光器壽命。在規定溫度以下操作會導致冷凝，這將對激光器造成損害。