Το 2021, η Κίνα θα είναι η μόνη μεγάλη οικονομία στον κόσμο που θα ανακάμψει γρήγορα από την επιδημία του 2020.Η προστιθέμενη αξία των βιομηχανιών άνω του καθορισμένου μεγέθους σε ολόκληρο το έτος θα αυξηθεί κατά 9,6% σε σχέση με το προηγούμενο έτος, εκ των οποίων η προστιθέμενη αξία της κατασκευής υψηλής τεχνολογίας και της κατασκευής εξοπλισμού θα αυξηθεί αντίστοιχα.18,2%, 12,9%.Συγκεκριμένα, η βιομηχανία λέιζερ της Κίνας έχει αναπτυχθεί γρήγορα τα τελευταία χρόνια και η κλίμακα της αλυσίδας βιομηχανίας λέιζερ έχει αυξηθεί γρήγορα.Το 2020, τα συνολικά έσοδα από τις πωλήσεις εξοπλισμού λέιζερ (συμπεριλαμβανομένων των εισαγωγών) στους τομείς της βιομηχανίας, των πληροφοριών, του εμπορίου, της ιατρικής και της επιστημονικής έρευνας θα είναι 69,2 δισεκατομμύρια γιουάν, σημειώνοντας αύξηση από έτος σε έτος σε σχέση με το 2019. 5,2 ποσοστιαίες μονάδες.Με τη συνεχή ευημερία των βιομηχανιών φωτοβολταϊκών, μπαταριών ισχύος, αυτοκινήτων και άλλων βιομηχανιών, τα συνολικά έσοδα από τις πωλήσεις της αγοράς εξοπλισμού λέιζερ της Κίνας θα αυξηθούν κατά 15,6% από έτος σε έτος το 2021, φτάνοντας τα 80 δισεκατομμύρια γιουάν.
▲2010-2021 Αγορά εξοπλισμού λέιζερ της Κίνας
Ταυτόχρονα, η τεχνολογία του λέιζερ επαναλαμβάνεται επίσης γρήγορα.Πρώτον, η τεχνολογία της αντλίας μετατρέπεται από τη λύση 915 nm με ευρύτερη περιοχή ελέγχου θερμοκρασίας σε διάλυμα 976 nm με υψηλότερη απόδοση απορρόφησης.Επί του παρόντος, στη διαδρομή τεχνολογίας αντλιών των λέιζερ συνεχών ινών υψηλής ισχύος, η τεχνολογία Pu αντλίας 976nm έχει γίνει η κύρια τεχνική λύση.Επιπλέον, στην τεχνολογία των λέιζερ 10.000 watt, υπήρχε πάντα μια μάχη μεταξύ της «ενίσχυσης ινών μονού καναλιού» και της «σύνθεσης δέσμης πολλαπλών καναλιών».Η αγορά συνεχίζει να αναπτύσσεται και περιεκτικοί παράγοντες όπως η τεχνολογία, το κόστος και η αποτελεσματικότητα Έχει γίνει ο βασικός παράγοντας για την επιλογή της αγοράς βιομηχανικών λέιζερ ινών.Ας αναλύσουμε τις δύο τεχνικές διαδρομές.
Κατεύθυνση διαδρομής τεχνολογίας λέιζερ 10.000 watt
1. Σχέδιο συνδυασμού δέσμης πολλαπλών καναλιών
Σύμφωνα με διαφορετικές δομές συστήματος, τα λέιζερ ινών μπορούν να χωριστούν σε: λέιζερ ινών δομών άμεσης ταλάντωσης και λέιζερ ινών με δομικό ενισχυτή ισχύος ταλαντωτή (MOPA).Το λέιζερ ινών με τη δομή του άμεσου ταλαντωτή είναι απλό στη δομή και περιέχει μόνο έναν ταλαντωτή λέιζερ και το πλέγμα επιλέγει και εξάγει το επιλεγμένο συγκεκριμένο μήκος κύματος.
Για ένα λέιζερ ινών με διαμόρφωση άμεσου ταλαντωτή, αποτελείται κυρίως από ένα ζεύγος σχαρών (χαμηλή ανάκλαση + υψηλή ανάκλαση), μια ίνα απολαβής και πολλές αντλίες.Πολλαπλές δέσμες φωτός αντλίας συνδέονται σε μια ίνα κέρδους μέσω ενός συνδυαστή δέσμης, έτσι ώστε η ίνα κέρδους να βρίσκεται σε κατάσταση αντιστροφής κατανομής του αριθμού των σωματιδίων, έτσι ώστε να πραγματοποιηθεί η διεγερμένη ενίσχυση ακτινοβολίας του φωτός, και τελικά να επιλέξετε μια συγκεκριμένο μήκος κύματος φωτός λέιζερ μέσω του πλέγματος χαμηλής ανάκλασης για να περάσει μέσα από την ίνα εξόδου.μεταδίδεται στην κεφαλίδα εξόδου.
▲ Λέιζερ ινών με βάση τη δομή του άμεσου ταλαντωτή
Σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους άντλησης, μπορεί να χωριστεί σε: μπροστινή άντληση, αντίστροφη άντληση και αμφίδρομη άντληση.Η κατεύθυνση έγχυσης του φωτός της αντλίας είναι ίδια με την κατεύθυνση εξόδου του λέιζερ που ονομάζεται άντληση προς τα εμπρός.η κατεύθυνση έγχυσης του φωτός της αντλίας είναι ίδια με την κατεύθυνση εξόδου λέιζερ αντίθετη από την προς τα εμπρός και την αντίστροφη άντληση.το φως της αντλίας εγχέεται από την εμπρός και την αντίστροφη κατεύθυνση ταυτόχρονα.που ονομάζεται αμφίδρομη άντληση.Προς το παρόν, τόσο το GW όσο και το IPG χρησιμοποιούν το σχήμα αμφίδρομης άντλησης που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.
Επί του παρόντος, ένα λέιζερ ή μια μονάδα ινών με κύρια δομή άμεσου ταλαντωτή έχει ισχύ περίπου 3 KW και ένα λέιζερ υψηλότερης ισχύος συνδυάζεται από τη μια μονάδα στην άλλη, δηλαδή η έξοδος φωτός από πολλαπλές μονάδες συζευγνύεται μέσω ενός συνδυαστή δέσμης .σε μια ίνα και μετά στην έξοδο.Για παράδειγμα, τα 12KW λαμβάνονται με συνδυασμό τεσσάρων μονάδων 3KW.
▲ Λέιζερ ινών υψηλής ισχύος με σχήμα σύνθεσης δέσμης πολλαπλών καναλιών
2. Σχέδιο ενίσχυσης ινών μονού καναλιού
Το λέιζερ ινών με δομή MOPA περιλαμβάνει έναν ταλαντωτή λέιζερ και ένα ή περισσότερα στάδια ενισχυτών ινών.Το μήκος κύματος που επιλέγεται από το πλέγμα στον ταλαντωτή χρησιμοποιείται ως αρχικό φως και το φως σποράς ενισχύεται υπό τη δράση του πολυβάθμιου ενισχυτή, έτσι ώστε η ισχύς εξόδου να μπορεί να επιτευχθεί σε έναν ορισμένο βαθμό.βελτίωση.
Για τέτοια λέιζερ υψηλής ισχύος, η αύξηση της ισχύος δεν επιτυγχάνεται με την αύξηση του αριθμού των μονάδων, αλλά κυρίως από ενισχυτές πολλαπλών σταδίων.Για παράδειγμα, 12 KW λαμβάνονται μέσω ενίσχυσης 3 σταδίων.
▲ Σχέδιο ενίσχυσης ινών μονού καναλιού με βάση τη διαμόρφωση MOPA Laser υψηλής ισχύος ινών
Τα πλεονεκτήματα της πολυπλεξίας λέιζερ 10.000 watt
1.Η δομή ολόκληρου του μηχανήματος είναι απλή και εύκολη στη συντήρηση
Δεδομένου ότι το ενισχυμένο λέιζερ υψηλής ισχύος μονού καναλιού έχει μόνο μία μονάδα, η εσωτερική διάταξη του φωτός, του ηλεκτρισμού και του νερού είναι πιο περίπλοκη.Το σύστημα ελέγχου του είναι σχετικά πιο περίπλοκο και ο ταλαντωτής και ο ενισχυτής πρέπει να ακολουθούν μια συγκεκριμένη σχέση χρονισμού κατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση: κατά την ενεργοποίηση του λέιζερ, ο ταλαντωτής πρέπει πρώτα να ενεργοποιηθεί και στη συνέχεια να ενεργοποιηθεί ο ενισχυτής από το ενισχυτής πρώτου σταδίου?Ο ενισχυτής σταδίου ξεκινά και ο ενισχυτής απενεργοποιείται βήμα προς βήμα προς τα εμπρός.Μόλις ο χρονισμός είναι εκτός λειτουργίας, είναι πολύ πιθανό να προκληθεί σοβαρή βλάβη στο λέιζερ.
Το σχήμα σύνθεσης πολλαπλών ακτίνων που υιοθετήθηκε από το λέιζερ GW, ο έλεγχος λέιζερ είναι σχετικά απλός, δεν υπάρχει πρόβλημα χρονισμού, προβλήματα ελέγχου προγράμματος και δεν θα προκαλέσει ζημιά στο μηχάνημα.Σε περίπτωση βλάβης του λέιζερ, οι επισκευές μπορούν να πραγματοποιηθούν απλώς αφαιρώντας την κατεστραμμένη μονάδα και αντικαθιστώντας την με μια νέα.Για τους πελάτες, εξοικονομεί περισσότερο χρόνο συντήρησης.
2. Ισχυρή ικανότητα αντι-επιστροφής φωτός
Διαφορετικά από τους ταλαντωτές, δεν υπάρχει πλέγμα και στα δύο άκρα της ίνας απολαβής του ενισχυτή.Το φως επιστροφής κατά την επεξεργασία υλικών υψηλής ανάκλασης ή το ανάστροφο φως του μεταενισχυτή επιστρέφει εύκολα στον προενισχυτή, γεγονός που παρεμποδίζει την εργασία του προενισχυτή και προκαλεί ακόμη και ζημιά.Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να προστεθούν πρόσθετα μέτρα οπτικής απομόνωσης.
Το σχήμα σύνθεσης πολλαπλών ακτίνων του λέιζερ GW, κάθε ενότητα έχει μόνο έναν ταλαντωτή και δεν υπάρχει αντίστροφο φως.Ταυτόχρονα, το μοναδικό μυστικό του λέιζερ GW – τεχνολογία αντι-υψηλής ανάκλασης ABR: μια μονάδα είναι εξοπλισμένη με συσκευή ανίχνευσης και απογύμνωσης φωτός επιστροφής πέντε επιπέδων. ενιαία μονάδα, κάθε μονάδα είναι εξοπλισμένη με συσκευή φωτισμού πρώτου επιπέδου, η οποία μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά τα εσωτερικά εξαρτήματα από ζημιές, να εξασφαλίσει τη σταθερή λειτουργία του λέιζερ και να κόψει εύκολα χρυσό, ασήμι, υλικά υψηλής ανακλαστικότητας όπως χαλκός και το αλουμίνιο είναι κατάλληλο για διάφορες εφαρμογές συγκόλλησης.
3. Η αμφίδρομη άντληση βελτιώνει τη σταθερότητα του συστήματος
➢Καταστολή του θορύβου λέιζερ
Για εμπρόσθια και αντίστροφη άντληση, το φως της αντλίας εγχέεται στην ίνα με πρόσμειξη υττερβίου από το ένα άκρο και το φως της αντλίας είναι ισχυρότερο στο άκρο εισόδου της ίνας με πρόσμειξη υττέρβιο, επομένως η διέγερση αναστροφής σωματιδίων είναι επίσης ισχυρή, αλλά λόγω ο συντελεστής απορρόφησης, το φως άντλησης είναι ισχυρό.Το φως θα εξασθενήσει κατά μήκος της ίνας, έτσι ώστε ο κορεσμός του κέρδους να επιτυγχάνεται σε ένα ορισμένο μήκος ίνας και να αυξάνεται ο θόρυβος.Η αμφίδρομη άντληση μπορεί να κάνει το φως της αντλίας να κατανέμεται ομοιόμορφα στην ίνα, έτσι ώστε το κέρδος να κατανέμεται επίσης ομοιόμορφα στην ίνα, έτσι ώστε ο θόρυβος να μειώνεται.
➢Ανακουφίστε την πίεση ενός άκρου
Η υπερβολική φωτεινή ενέργεια αντλίας συνδέεται με την ίνα απολαβής και το αρχικό τμήμα της ίνας απολαβής απορροφά πολύ το φως της αντλίας, επομένως η θερμοκρασία της ίνας είναι η υψηλότερη στο αρχικό τμήμα και το σημείο τήξης της ίνας φέρει τη μεγαλύτερη πίεση.Η άντληση διπλού άκρου μπορεί να κάνει τα δύο σημεία τήξης και στις δύο πλευρές της ίνας απολαβής να μοιράζονται την πίεση, κάνοντας το σύστημα να λειτουργεί πιο σταθερά.
➢Αύξηση του ορίου αστάθειας λειτουργίας
Η αστάθεια λειτουργίας σχετίζεται με τη θερμική φόρτιση της ίνας απολαβής.Αφού υιοθετηθεί η μέθοδος άντλησης διπλού άκρου, η κατανομή θερμοκρασίας της ίνας απολαβής μπορεί να γίνει πιο ομοιόμορφη, το θερμικό αποτέλεσμα εξασθενεί και η τιμή κατωφλίου της αστάθειας λειτουργίας αυξάνεται.4
.Το σχέδιο άντλησης 976nm έχει προφανή πλεονεκτήματα
▶ Υψηλότερο ποσοστό μετατροπής
Οι ίνες με πρόσμειξη υττέρβιο έχουν δύο ισχυρές κορυφές απορρόφησης στα 915 nm και 976 nm, επομένως η ζώνη φωτός της αντλίας που συνήθως επιλέγεται για λέιζερ ινών με πρόσμειξη υττέρβιο είναι 915 nm ή 975 nm.Μεταξύ αυτών, η κορυφή απορρόφησης στα 975 nm είναι υψηλότερη, που είναι περίπου 3 φορές από αυτή των 915 nm, επομένως το λέιζερ 1070 nm με την ίδια ισχύ καταναλώνει μόνο το ένα τρίτο του φωτός της αντλίας 915 nm.Το φως της αντλίας μετατρέπεται από ηλεκτρική ενέργεια, πράγμα που σημαίνει ότι η χρήση πηγής αντλίας 976nm καταναλώνει λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια και είναι πιο αποδοτική και εξοικονομεί ενέργεια.
▶Χαμηλότερα μη γραμμικά εφέ
Στο συνεχές λέιζερ ινών μονής συχνότητας, υπάρχουν ορισμένα μη γραμμικά φαινόμενα, όπως η διεγερμένη σκέδαση Brillouin, η διεγερμένη σκέδαση Raman και το οπτικό φαινόμενο Kerr, που θα υποβαθμίσουν την ποιότητα της δέσμης.Επωφελούμενοι από την υψηλότερη κορυφή απορρόφησης στα 976 nm, η ίνα απολαβής μπορεί να γίνει πιο κοντή υπό την προϋπόθεση της ίδιας αποτελεσματικότητας απορρόφησης και η μείωση του μήκους της ίνας βοηθά στην αποφυγή της καταστολής των μη γραμμικών επιδράσεων.
Επίλογος
Το GW Laser (GW) βασίζεται στην τεχνολογία αντλιών 976 nm και στο σχέδιο σύνθεσης δέσμης πολλαπλών καναλιών ως κύρια γραμμή, και έχει δεσμευτεί να βελτιώσει το επίπεδο ισχύος και την ποιότητα δέσμης λέιζερ 10.000 watt.Ταυτόχρονα, δίνει επίσης προσοχή στη βελτίωση της ποιότητας και της σταθερότητας των προϊόντων, στη μείωση των ποσοστών αστοχίας προϊόντων και στην πολυπλοκότητα του χειρισμού αστοχιών.Στο μέλλον, θα συνεχίσουμε να παρέχουμε στους πελάτες μας λέιζερ ινών υψηλής ποιότητας και ισχυρή τεχνική υποστήριξη.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-21-2022