脉冲光纤激光器

技术参数

优势

　　1）输出峰值功率可高达数百千瓦，波长1.070 μm附近，对大部分材料吸收效率较高。

　　2）体积小，重量轻，便于移动。光束质量好，接近衍射极限，聚焦光斑直径较小(10~100 μm)，能够实现非常精确的切割，从而能够免去一些后期处理步骤。通过光纤输出，易于与机械手配合，实现激光远距离加工。

　　3) 总体光电转换效率高达25％～30％，可以长时间稳定工作，维护方便，运行成本低。

　　4) 输出脉冲参数可精确调节。采用MOPA放大的光纤激光器，可通过调节种子光控制激光器输出参数。从而可根据材料的特点，选择不同的波形、脉冲频率等参数，对材料进行精细加工，从而得到加工效果。

使用环境及注意事项

　　脉冲激光器需使用24VDC±1V直流电。

　　1)注意：使用激光器时要将接地线可靠接地。

　　2)没有内置可供使用的零件，所有维修应由合格的锐科人员来进行，为了防止电击，请不要损坏标签和揭开盖子，否则产品的任何损坏将不被保修。

　　3)激光器的输出头是与光缆相连接的,使用时请小心处理输出头，防止灰尘或其它污染，清洁输出端透镜时请使用专用的镜头纸。激光器没有安装在系统设备上且不出光的时候，请将光隔离器保护罩盖好以免灰尘污染。

　　4)如果不按本使用手册规定的方法使用激光器，它所产生的保护功能将被削弱。因此，该产品必须在正常的环境下使用。

　　5)激光器处于运行状态时，严禁安装输出端准直器。

　　6)激光器在尾板处有三块风扇用于散热的，必须确保有足够的气流散热。激光器前后都至少留有10cm的通风空间。

　　7)不要直接观看输出头，在操作该机器时要确保长期配戴激光安全眼境。

　　8)不要使脉冲重复频率低于20千赫，因为高能量密度的光输出端会对机器有损害。

　　9)没有脉冲的最长使用时间为50 x 10-6 秒。

　　10)电源中断对激光器的危害很大，请提供连续电源。

应用

　　激光技术在太阳能产业中的应用主要包括激光钻孔、刻槽、划片、薄膜太阳能电池激光划线系统等，脉冲光纤激光器在上述应用中均有上佳表现。

　　对于新型的背接触型硅电池，激光打孔是目前的技术手段，使用激光背面打孔作被接触的单晶硅及多晶硅电池，效率可超过20%。采用平均功率80 W，重复频率80 kHz，脉冲宽度700 ns的脉冲光纤激光器，获得了理想效果。每秒钟可打孔4000~5000个，每个孔需要15~20个脉冲。通过缩小激光脉冲宽度，提高峰值功率，打孔速率可进一步提高，达到每秒钟1.5万个孔的典型要求。

　　高峰值功率的脉冲光纤激光器可用于硅片切割或划线，用20 W平均功率脉冲光纤激光器，在重复频率65 kHz、脉冲宽度为75 ns时（对应峰值功率4.1 kW），以200 mm/min的速度就可对200 μm厚的晶圆进行高质量切割。

　　下一代薄膜太阳能器件技术可以获得更高效率，并降低对硅原料的消耗，从而降低制造成本。高重复频率的脉冲光纤激光及其倍频绿光激光的光束质量好，聚焦光斑小，易于实现50 μm的线宽要求，在大型阵列互联型电池板的制备方面优势明显。20 W脉冲光纤激光器在玻璃上的钼层(用于CIGS背电极)高速扫描的显微，脉冲重频250 kHz，扫描速度达到4 m/s。

　　对于MOPA结构的脉冲光纤激光器，在尽可能保持光束质量的前提下，提高脉冲能量和峰值功率的有效途径是设计和采用新型大模场直径的有源双包层光纤。目前，在欧盟资助的“用于强化太阳能工业加工的激光器”计划(ALPINE)中，光子晶体光纤激光器已被作为要实现低成本CdTe and CIS电池而主要发展的一种新型激光器。同纳秒量级，波长在1?m波段的激光相比，皮秒超短脉冲和绿光甚至紫外波段波长的激光，可以提高划线精度，同时减少由于热效应造成的损伤(或微裂)。掺镱光纤在超短脉冲激光输出方面优势明显，高平均功率的超短脉冲光纤激光器及倍频绿光光纤激光器近年来发展迅速，将在高效率晶体硅太阳能电池制造领域发挥重要作用。