2021. aastal on Hiina ainus suur majandus maailmas, mis taastub 2020. aasta epideemiast kiiresti.Üle määratud suurusest tegevusalade kogu aasta lisandväärtus kasvab aasta varasemaga võrreldes 9,6%, millest vastavalt kõrgtehnoloogilise tootmise ja seadmetööstuse lisandväärtus.18,2%, 12,9%.Eelkõige on viimastel aastatel kiiresti arenenud Hiina laseritööstus ja laseritööstuse keti ulatus on kiiresti kasvanud.2020. aastal on tööstuse, teabe, kaubanduse, meditsiini ja teadusuuringute valdkondade laserseadmete müügitulu (koos impordiga) 69,2 miljardit jüaani, mis on 2019. aastaga võrreldes rohkem kui 5,2 protsendipunkti.Fotogalvaani-, aku-, auto- ja muude tööstusharude jätkuva õitsengu tõttu kasvab Hiina laserseadmete turu üldine müügitulu 2021. aastal aastaga 15,6%, ulatudes 80 miljardi jüaanini.
▲2010-2021 Hiina laserseadmete turg
Samal ajal itereerub kiiresti ka laseri tehnoloogia.Esiteks muudetakse pumbatehnoloogia laiema temperatuuri reguleerimisalaga 915 nm lahendusest kõrgema neeldumistõhususega 976 nm lahenduseks.Praegu on suure võimsusega pidevate kiudlaserite pumbatehnoloogia marsruudil 976 nm pumba Pu tehnoloogia muutunud peamiseks tehniliseks lahenduseks.Lisaks on 10 000-vatiste laserite tehnoloogias alati olnud võitlus “ühe kanaliga kiudude võimenduse” ja “mitme kanaliga kiirsünteesi” vahel.Turg areneb edasi ning sellised laiaulatuslikud tegurid nagu tehnoloogia, kulud ja tõhusus on muutunud tööstusliku kiudlaserite turu valiku põhiteguriks.Teeme kaks tehnilist teed lahti.
10 000-vatine lasertehnoloogia marsruudi suund
1. Mitme kanaliga kiirte kombineerimise skeem
Erinevate süsteemistruktuuride järgi võib kiudlaserid jagada: otseostsillaatorstruktuuriga kiudlaseriteks ja põhiostsillaatori võimsusvõimendi (MOPA) struktuuriga kiudlaseriteks.Otseostsillaatori struktuuriga kiudlaser on lihtsa ehitusega ja sisaldab ainult laserostsillaatorit ning võre valib ja väljastab valitud kindla lainepikkuse.
Otsese ostsillaatori konfiguratsiooniga kiudlaseri puhul koosneb see peamiselt paarist võrest (väike peegeldus + suur peegeldus), võimenduskiust ja mitmest pumbast.Mitu pumba valguskiirt ühendatakse valgusvihu kombineerija kaudu võimenduskiuga, nii et võimenduskiud on osakeste arvu inversioonijaotuse olekus, et realiseerida valguse stimuleeritud kiirguse võimendus, ja lõpuks valida laservalguse spetsiifiline lainepikkus läbi madala peegeldusvõre, et läbida väljundkiud.edastatakse väljundpäisesse.
▲ Kiudlaser, mis põhineb otseostsillaatori struktuuril
Erinevate pumpamismeetodite järgi võib selle jagada edasipumpamiseks, vastupidiseks pumpamiseks ja kahesuunaliseks pumpamiseks.Pumba valguse sissepritse suund on sama, mis laserväljundi suunda nimetatakse edasipumpamiseks;pumba valguse sissepritse suund on sama mis laserväljundi suund, mis on vastupidine edasi- ja tagasipumpamisele;pumba tuli süstitakse samaaegselt edasi- ja tagasisuunast.nimetatakse kahesuunaliseks pumpamiseks.Praegu kasutavad nii GW kui ka IPG ülaltoodud joonisel näidatud kahesuunalist pumpamisskeemi.
Praegu on peavoolu otseostsillaatori struktuuriga fiiberopseri või mooduli võimsus umbes 3KW ja suurema võimsusega laser kombineeritakse ühest moodulist teise, st mitme mooduli valgusväljund on ühendatud kiirkombinaatori kaudu. .kiuks ja seejärel väljastada.Näiteks 12KW saadakse nelja 3KW mooduli kombineerimisel.
▲ Suure võimsusega kiudlaser mitme kanaliga kiirsünteesi skeemiga
2. Ühe kanaliga kiu võimendusskeem
MOPA struktuuriga fiiberoplaser sisaldab laserostsillaatorit ja ühte või mitut kiudvõimendite etappi.Külvivalgusena kasutatakse ostsillaatoris oleva võre poolt valitud lainepikkust ja iduvalgust võimendatakse mitmeastmelise võimendi toimel, nii et väljundvõimsust on võimalik saada teatud määral.parandamine.
Selliste suure võimsusega laserite puhul ei saavutata võimsuse kasvu mitte moodulite arvu suurendamisega, vaid peamiselt mitmeastmeliste võimenditega.Näiteks 12KW saadakse läbi 3-astmelise võimenduse.
▲ Ühe kanaliga kiudvõimendusskeem, mis põhineb MOPA konfiguratsioonil Suure võimsusega kiudlaser
10 000-vatiste laserite multipleksimise eelised
1.Kogu masina struktuur on lihtne ja hõlpsasti hooldatav
Kuna ühe kanaliga võimendatud suure võimsusega laseril on ainult üks moodul, on valguse, elektri ja vee sisemine paigutus keerulisem.Selle juhtimissüsteem on suhteliselt keerulisem ning ostsillaator ja võimendi peavad sisse- ja väljalülitamisel järgima teatud ajastussuhet: laseri sisselülitamisel tuleb kõigepealt sisse lülitada ostsillaator ja seejärel võimendi. esimese astme võimendi;Lavavõimendi käivitub ja võimendi lülitub samm-sammult välja.Kui ajastus on korrast ära, võib see suure tõenäosusega laserit tõsiselt kahjustada.
GW laseri poolt vastu võetud mitmekiireline sünteesiskeem, laserjuhtimine on suhteliselt lihtne, puuduvad ajastusprobleemid, programmi juhtimise probleemid ja see ei kahjusta masinat.Laseri rikke korral saab remonti teha lihtsalt kahjustatud mooduli eemaldamisega ja uuega asendamisega.Klientide jaoks säästab see rohkem hooldusaega.
2. Tugev tagasipööramisvastane valguse võime
Erinevalt ostsillaatoritest ei ole võimendi võimenduskiu mõlemas otsas võre.Peegeldusvõimega materjalide töötlemisel tagasitulevat valgust või järelvõimendi tagurpidi valgust on lihtne eelvõimendisse tagasi tuua, mis segab eelvõimendi tööd ja põhjustab isegi kahjustusi.Seetõttu on vaja lisada täiendavad optilise isolatsiooni meetmed.
GW laseri mitmekiireline sünteesiskeem, igal moodulil on ainult üks ostsillaator ja vastupidist valgust pole;samas GW laseri ainulaadne saladus – ABR kõrgpeegeldusvastane tehnoloogia: üks moodul on varustatud viietasemelise tagasituleva valguse tuvastamise ja eemaldamise seadmega. Üks moodul, iga moodul on varustatud esimese taseme tagasipeegelduva valguse seadmega, mis suudab tõhusalt kaitsta sisemisi komponente kahjustuste eest, tagada laseri stabiilse töö ning kergesti lõigata kulda, hõbedat, väga peegeldavaid materjale, nagu vask ja alumiinium sobib mitmesugusteks keevitusrakendusteks.
3. Kahesuunaline pumpamine parandab süsteemi stabiilsust
➢ Summuta lasermüra
Edasi- ja tagurpidi pumpamiseks süstitakse pumba tuli ühest otsast ütterbiumiga legeeritud kiududesse ja pumba tuli on ütterbiumiga legeeritud kiu sisendotsas tugevam, seega on ka osakeste inversiooni ergutus tugev, kuid tänu neeldumistegur, pumpamise valgus on tugev.Valgus nõrgeneb piki kiu pikkust, nii et teatud kiu pikkuse juures saavutatakse võimendusküllastus ja müra suureneb.Kahesuunaline pumpamine võib muuta pumba valguse ühtlaselt jaotumaks kius, nii et võimendus jaotub ühtlaselt ka kius, nii et müra väheneb.
➢Valandage ühe otsaga survet
Liigne pumba valgusenergia ühendatakse võimenduskiuga ja võimenduskiu esialgne osa neelab pumba valgust palju, nii et kiu temperatuur on algsektsioonis kõrgeim ja kiu sulamistemperatuuril on suurim rõhk.Kahe otsaga pumpamine võib panna kaks sulamispunkti mõlemal pool võimenduskiudu jagama rõhku, muutes süsteemi stabiilsemaks.
➢ Suurendage režiimi ebastabiilsuse läve
Režiimi ebastabiilsus on seotud võimenduskiu termilise koormusega.Pärast kahe otsaga pumpamise meetodi kasutuselevõttu saab võimenduskiu temperatuurijaotust ühtlasemaks muuta, termilist efekti nõrgendada ja režiimi ebastabiilsuse läviväärtust suurendada.4
.976 nm pumpamisskeemil on ilmsed eelised
▶ Kõrgem konversioonimäär
Ytterbium-leegitud kiul on kaks tugevat neeldumispiiki lainepikkustel 915 nm ja 976 nm, seega on ütterbiumiga legeeritud kiudlaseri jaoks tavaliselt valitud pumba valgusriba 915 nm või 975 nm.Nende hulgas on neeldumispiik lainepikkusel 975 nm kõrgem, mis on umbes 3 korda suurem kui 915 nm, nii et sama võimsusega 1070 nm laser tarbib vaid kolmandiku 915 nm pumbavalgusest.Pumba tuli muundatakse elektrienergiast, mis tähendab, et 976nm pumbaallika kasutamine tarbib vähem elektrienergiat ning on tõhusam ja energiasäästlikum.
▶ Vähendage mittelineaarseid efekte
Pidevas ühesageduslikus kiudlaseris on mõned mittelineaarsed efektid, nagu stimuleeritud Brillouini hajumine, stimuleeritud Ramani hajumine ja optiline Kerri efekt, mis halvendavad kiire kvaliteeti.Suuremast neeldumispiigist 976 nm juures kasu saab võimenduskiudu sama neeldumistõhususe eeldusel lühemaks muuta ning kiu pikkuse vähendamine aitab vältida mittelineaarsete efektide mahasurumist.
Epiloog
GW Laser (GW) põhineb 976 nm pumbatehnoloogial ja põhiliinil mitme kanaliga kiirsünteesi skeemil ning on pühendunud 10 000-vatiste laserite võimsustaseme ja kiire kvaliteedi parandamisele;samal ajal pööratakse tähelepanu ka toodete kvaliteedi ja stabiilsuse parandamisele, toote rikete määra vähendamisele ja rikete käsitlemise keerukusele.Edaspidi jätkame klientidele kvaliteetsete fiiberopsarite ja tugeva tehnilise toe pakkumist.
Postitusaeg: 21. märts 2022