In u 2021, a Cina serà l'unica ecunumia maiò in u mondu à ricuperà rapidamente da l'epidemie di u 2020.U valore aghjuntu di l'industrii sopra a dimensione designata in l'annu sanu aumenterà di 9,6% annantu à l'annu precedente, di quale u valore aghjuntu di a fabricazione d'alta tecnulugia è a fabricazione di l'equipaggiu aumenterà rispettivamente.18,2%, 12,9%.In particulare, l'industria laser di a Cina hà sviluppatu rapidamente in l'ultimi anni, è a scala di a catena di l'industria laser hè aumentata rapidamente.In u 2020, i rivenuti tutali di vendita di l'equipaggiu laser (cumprese l'impurtazioni) in i campi di l'industria, l'infurmazione, u cummerciu, a medicina è a ricerca scientifica seranu 69,2 miliardi di yuan, un incrementu annu annantu à 2019. up 5,2 punti percentuali.Cù a prosperità cuntinua di l'industria fotovoltaica, di a batteria di energia, di l'automobile è di altre industrie, i rivenuti di vendita generale di u mercatu di l'equipaggiu laser di a Cina aumenterà di 15,6% annu in annu in 2021, righjunghjendu 80 miliardi di yuan.
▲ 2010-2021 Mercatu di l'equipaggiu laser in Cina
À u listessu tempu, a tecnulugia di u laser hè ancu rapidamente iterating.Prima, a tecnulugia di a pompa hè trasfurmata da a suluzione 915nm cù una zona di cuntrollu di temperatura più larga à a suluzione 976nm cù una efficienza di assorbimentu più altu.Attualmente, nantu à a strada di a tecnulugia di pompa di laser di fibra cuntinuu d'alta putenza, a tecnulugia Pu pump 976nm hè diventata a suluzione tecnica mainstream.Inoltre, in a tecnulugia di laser 10 000-watt, ci hè sempre stata una battaglia trà "amplificazione di fibra à un canale" è "sintesi di fasciu multicanale".U mercatu cuntinueghja à sviluppà, è fattori cumpleta cum'è tecnulugia, costu è efficienza Hè diventatu u fattore core per a selezzione di u mercatu di laser in fibra industriale.Scupritemu i dui percorsi tecnichi.
10,000-watt tecnulugia laser direzzione strada
1. Schema di cumminazzioni di fasciu multicanale
Sicondu strutturi di sistema differente, lasers fibre pò esse divisu in: oscillator direttu struttura laser fibre è master oscillator power amplifier (MOPA) struttura laser fibre fibre.U laser di fibra cù a struttura oscillator diretta hè simplice in struttura è cuntene solu un oscillator laser, è a griglia selezziunà è emette a lunghezza d'onda specifica scelta.
Per un laser di fibra cù una cunfigurazione d'oscillatore direttu, hè principalmente custituitu da un paru di griglia (bassa riflessione + alta riflessione), una fibra di guadagnu è parechje pompe.Fasci multipli di luce di pompa sò accoppiati in una fibra di guadagnu attraversu un combinatore di fasciu, in modu chì a fibra di guadagnu hè in un statu di distribuzione d'inversione di u numeru di particelle, in modu di realizà l'amplificazione di a radiazione stimulata di a luce, è infine selezziunate un lunghezza d'onda specifica di a luce laser attraversu a griglia di riflessione bassa per passà à traversu a fibra di output.trasmessu à l'intestazione di output.
▲ Laser à fibre basatu nantu à a struttura di l'oscillatore direttu
Sicondu i diversi metudi di pumping, pò esse divisu in: pumping forward, reverse pumping è pumping bidirezionale.A direzzione di l'iniezione di u lume di a pompa hè uguale à a direzzione di a pruduzzione laser hè chjamata pumping avanti;a direzzione di l'iniezione di a luce di a pompa hè uguale à a direzzione di l'output laser opposta à u pumping avanti è inversu;a luce di a pompa hè injectata da a direzzione avanti è inversa à u stessu tempu.chjamatu pumping bidirezionale.Attualmente, sia GW sia IPG utilizanu u schema di pumping bidirezionale mostratu in a figura sopra.
Attualmente, un laser di fibra o un modulu cù una struttura d'oscillatore direttu mainstream hà una putenza di circa 3KW, è un laser di putenza più altu hè cumminatu da un modulu à l'altru, vale à dì, a pruduzzione di luce da parechji moduli hè accumpagnata da un combinatore di fasciu. .in una fibra è poi uscita.Per esempiu, 12KW hè ottenutu cumminendu quattru moduli 3KW.
▲ Laser à fibra d'alta putenza cù schema di sintesi di fasciu multicanale
2. Schema di amplificazione di fibra di un canale
U laser di fibra cù struttura MOPA include un oscillatore laser è una o più tappe di amplificatori di fibra.A lunghezza d'onda selezziunata da a griglia in l'oscillatore hè aduprata cum'è a luce di sumente, è a luce di sumente hè amplificata sottu l'azzione di l'amplificatore multistage, perchè a putenza di output pò esse ottinutu à un certu gradu.migliuramentu.
Per tali laser d'alta putenza, l'aumentu di putenza ùn hè micca ottenutu da aumentà u numeru di moduli, ma principarmenti da amplificatori multi-stadi.Per esempiu, 12KW hè ottenutu per amplificazione in 3 stadi.
▲ Schema di amplificazione di fibra à un canale basatu nantu à a cunfigurazione MOPA Laser à fibra d'alta putenza
I vantaghji di multiplexing laser 10,000-watt
1.A struttura di tutta a macchina hè simplice è faciule di mantene
Siccomu u laser d'alta putenza amplificatu unicu-canale hà solu un modulu, l'arrangementu internu di a luce, l'electricità è l'acqua hè più cumplicatu.U so sistema di cuntrollu hè relativamente più cumplessu, è l'oscillatore è l'amplificatore anu da seguità una certa relazione di timing quandu si accende è si spegne: quandu si accende u laser, l'oscillatore deve esse attivatu prima, è dopu l'amplificatore deve esse attivatu da u amplificatore prima fase;L'amplificatore di scena principia, è l'amplificatore si spegne passu à passu avanti.Una volta u timing hè fora di ordine, hè assai prubabile di causari danni seriu à u laser.
U schema di sintesi multi-ravi aduttatu da laser GW, cuntrollu laser hè relativamente sèmplice, ùn ci hè micca prublema di timing, prublemi di cuntrollu di prugramma, è ùn pruvucarà micca danni à a macchina.In l'eventuali di un fallimentu laser, a riparazione pò esse realizatu solu per sguassà u modulu danatu è rimpiazzà cù un novu.Per i clienti, risparmia più tempu di mantenimentu.
2. Forte capacità di luce anti-ritornu
Differenti da l'oscillatori, ùn ci hè micca griglia à i dui estremità di a fibra di guadagnu di l'amplificatore.A lumera di ritornu in u processu di materiali d'alta riflessione o a luce inversa di u post-amplificatore hè faciule di vultà à u pre-amplificatore, chì interferiscenu cù u travagliu di u pre-amplificatore è ancu causa danni.Per quessa, hè necessariu di aghjunghje misure d'isolamentu otticu supplementari.
Schema di sintesi multi-fasci di GW laser, ogni modulu hà solu un oscillatore, è ùn ci hè micca luce inversa;à u listessu tempu, u sicretu unicu di GW laser - ABR tecnulugia anti-riflessione alta: un unicu modulu hè dotatu di un dispositivu di deteczione di luce di ritornu à cinque livelli è stripping; modulu unicu, ogni modulu hè dotatu di un dispositivu di luce anti-ritornu di primu livellu, chì pò prutegge efficacemente i cumpunenti internu da danni, assicurà u funziunamentu stabile di u laser, è facilmente tagliate l'oru, l'argentu, i materiali altamente riflettenti cum'è u ramu è l'aluminiu sò adattati per diverse applicazioni di saldatura.
3. U pumping bidirezionale migliurà a stabilità di u sistema
➢ Supprime u rumore laser
Per u pumping avanti è inversu, a luce di a pompa hè injectata in a fibra dopata di itterbiu da una estremità, è a luce di a pompa hè più forte à l'estremità di l'entrata di a fibra dopata di itterbiu, cusì l'excitazione d'inversione di particella hè ancu forte, ma per via di u fattore di absorption, u lume di pumping hè forte.A luce serà attenuata longu a lunghezza di a fibra per chì a saturazione di guadagnà hè ghjunta à una certa lunghezza di fibra è u rumore aumenta.U pumping bidirezionale pò fà chì a pompa di luce sia distribuita uniformemente in a fibra, perchè u guadagnu hè ancu distribuitu uniformemente in a fibra, perchè u rumore hè ridutta.
➢Allevia a pressione univoca
L'energia luminosa di a pompa eccessiva hè accoppiata in a fibra di guadagnu, è a sezione iniziale di a fibra di guadagnu assorbe assai a luce di a pompa, cusì a temperatura di a fibra hè a più alta in a sezione iniziale, è u puntu di fusione di a fibra porta a pressione più grande.U pumping à doppia fine pò fà chì i dui punti di fusione in i dui lati di a fibra di guadagnà sparte a pressione, facendu u sistema funziona più stabile.
➢ Aumentà a soglia di inestabilità di u modu
L'instabilità di u modu hè ligata à a carica termica di a fibra di guadagnu.Dopu chì u metudu di pumping double-end hè aduttatu, a distribuzione di a temperatura di a fibra di guadagnà pò esse fatta più uniforme, l'effettu termale hè debilitatu, è u valore di soglia di inestabilità di u modu hè aumentatu.4
.U schema di pumping 976nm hà vantaghji evidenti
▶ Tasso di cunversione più altu
A fibra drogata cù itterbiu hà dui forti picchi di assorbimentu à 915nm è 976nm, cusì a fascia luminosa di pompa di solitu scelta per u laser in fibra drogata cù itterbiu hè 915nm o 975nm.Frà elli, u piccu di assorbimentu à 975nm hè più altu, chì hè circa 3 volte quellu di 915nm, cusì u laser 1070nm cù u listessu putere cunsuma solu un terzu di a luce di pompa 915nm.A lumera di a pompa hè cunvertita da l'energia elettrica, chì significa chì l'usu di una fonte di pompa 976nm cunsuma menu energia elettrica è hè più efficiente è risparmiu d'energia.
▶ Effetti non lineari più bassi
In u laser di fibra cuntinuu di freccia unica, ci sò qualchi effetti non lineari, cum'è a scattering Brillouin stimulata, a scattering Raman stimulata è l'effettu Kerr otticu, chì degradanu a qualità di u fasciu.Beneficiendu da u piccu di assorbimentu più altu à 976 nm, a fibra di guadagnu pò esse fatta più corta sottu a premessa di a listessa efficienza di assorbimentu, è a riduzione di a lunghezza di a fibra aiuta à evità a suppressione di effetti non lineari.
Epilogu
GW Laser (GW) hè basatu annantu à a tecnulugia di pompa 976nm è u schema di sintesi di fasciu multi-canale cum'è a linea principale, è hè impegnata à migliurà u livellu di putenza è a qualità di u fasciu di laser 10 000-watt;à u listessu tempu, hè ancu attentu à migliurà a qualità è a stabilità di i prudutti, riducendu i tassi di fallimentu di u produttu è A cumplessità di a gestione di i fallimenti.In u futuru, continueremu à furnisce i clienti cù laser di fibra d'alta qualità è supportu tecnicu forte.
Tempu di post: 21-mar-2022