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超快激光器市场将迎来爆发
激光技术与现今人们的生产生活息息相关，已广泛应用于工业、农业、测量、通信、医学、军事以及科学研究等各个领域。随着超快激光技术的兴起，微加工在未来几年内将成为激光技术应用增长潜力最大的领域之一。工业激光器中皮秒激光器、飞秒激光器，以及科研领域比较热的阿秒激光，这些都属于超快激光的范畴。超快激光产生的超短脉冲与材料相互作用时间极短，不会给周围材料带来热影响，因此特别适用于精密加工。
技术的发展和市场大规模需求的出现，促成了超快激光技术的迅速发展。现在，超快激光器已开始超越传统的研究技术，皮秒激光器的商业化应用已有20多年的历史。随之而来的是超快激光器制造成本的降低，并且可以适应工业需求。相信，未来5~20年将是超快激光器快速拔起的时代，对每一个激光企业及激光器周边配套产品企业是挑战也是机会。
佩诗机电微型冷水机组助力超快激光器的发展
超快激光器有两个显著特点：高稳定性的超短脉冲和高脉冲能量。脉冲的高稳定性需要激光器工作温度的高稳定性来保证，因此需要对激光器进行精密温控。对于激光器来说，基于蒸气压缩制冷的水冷系统是目前最经济、最高效的温控手段。佩诗机电根据超快激光器的特点，研制了一系列水冷产品，如Q420/Q580系列冷水机组、5U03激光冷水机组等。以Q420/Q580系列冷水机组为例，其具有以下突出优点：
1.体积小，重量轻
Q420/Q580系列冷水机组内部采用微型高效的功能配件，同时尽量减小了水箱体积，使得整机体积和重量非常小，是目前国内同类型产品中最小的。其尺寸为245mm（长）×248mm（宽）×215mm（高），仅为国内其他同类产品平均水平的1/3左右；重量为10kg，低于国内其他同类产品平均水平的1/2。冷水机组的小型化和轻量化，一方面可以提高搬运和使用时的便捷性，另一方面给对激光器和温控系统进行集成式设计提供了可能，集成式设计将大大简化激光设备系统，减小占用空间，在操作上也会更加方便。
Q420/Q580系列冷水机组
2.温控精度高
Q420/Q580系列高精度激光冷水机组中，对温度的控制是通过对蒸气压缩制冷系统的变频控制和电加热管的调节来进行的，两者互补工作，实现水温的精准控制。由于激光器的工作并不是稳定的，且环境因素的不确定性对制冷系统的影响很大，系统的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，因此无法用一个精确的数学模型来控制系统的工作。PID算法简单、鲁棒性好、可靠性高，是最适合本系统的控制策略之一，它根据系统的误差，计算出比例、积分、微分控制量来调节系统的工作。由于PID的上述优点，使得Q420/Q580系列冷水机组控制系统的响应速度快，控制精度高，而不需要过于加大水箱以利用水的热容来实现温度的稳定，这也是该冷水机组能够实现小型化的保障之一。
温控系统原理图
在实际工作过程中，Q420/Q580系列冷水机组的温控曲线如图所示，可轻松实现±0.1℃的温控精度。在工况相对稳定的情况下，温控精度甚至可达±0.01℃。
Q420/Q580系列冷水机组温控曲线
3.响应速度快
当刚开机或系统工况变化（如改变设定温度）时，水温需要一段时间才能达到稳定。Q420/Q580系列冷水机组由于采用优化的PID算法，同时因其水箱小热容小的有点，使得系统稳定时间较短，仅为5分钟左右。这样可以大大缩短激光器工作前的准备时间，提高工作效率。
4.效率高
由于采用了变频技术对压缩机进行控制，而不是跟传统的冷水机组一样简单地采用冷热对冲的方式进行温度调节，因此Q420/Q580系列冷水机组的功耗相对较低。尽管冷水机组的体积很小，但制冷量可达到420W和580W，使其应用范围较广，可实现对40W以下红外皮秒激光器、35W以下绿光皮秒激光器或20W以下紫外皮秒激光器的精密温控。
激光器温控系统的发展趋势
激光技术及应用正进行着飞速的发展，对温控系统的要求也越来越高。未来的激光器温控系统将会更加小型、轻量、高效、精准，同时也要具有很好的经济性。佩诗机电将紧跟激光技术飞速发展的步伐，不断开拓，持续创新，开发出更多更好的产品，助推行业的蓬勃发展。
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