در سال 2021، چین تنها اقتصاد بزرگ جهان خواهد بود که به سرعت پس از اپیدمی سال 2020 بهبود می یابد.ارزش افزوده صنایع بالاتر از اندازه تعیین شده در کل سال نسبت به سال قبل 9.6 درصد افزایش می یابد که از این میزان ارزش افزوده صنایع پیشرفته و ساخت تجهیزات به ترتیب افزایش می یابد.18.2٪، 12.9٪.به طور خاص، صنعت لیزر چین در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است و مقیاس زنجیره صنعت لیزر به سرعت افزایش یافته است.در سال 2020، مجموع درآمد فروش تجهیزات لیزری (شامل واردات) در زمینه های صنعت، اطلاعات، تجارت، پزشکی و تحقیقات علمی 69.2 میلیارد یوان خواهد بود که نسبت به سال 2019 افزایش داشته است. 5.2 واحد درصد افزایش یافته است.با رونق مداوم صنایع فتوولتائیک، باتری های برق، خودرو و سایر صنایع، درآمد کلی فروش بازار تجهیزات لیزری چین در سال 2021 نسبت به سال قبل 15.6 درصد افزایش می یابد و به 80 میلیارد یوان می رسد.
▲ 2010-2021 بازار تجهیزات لیزر چین
در عین حال، فناوری لیزر نیز به سرعت در حال تکرار است.ابتدا، فناوری پمپ از محلول 915 نانومتری با ناحیه کنترل دما وسیعتر به محلول 976 نانومتری با راندمان جذب بالاتر تبدیل میشود.در حال حاضر، در مسیر فناوری پمپ لیزرهای فیبر پیوسته با توان بالا، فناوری پمپ 976 نانومتری Pu تبدیل به راهحل فنی اصلی شده است.علاوه بر این، در فناوری لیزرهای 10000 واتی، همیشه جنگ بین «تقویت فیبر تک کاناله» و «سنتز پرتو چند کاناله» وجود داشته است.بازار همچنان در حال توسعه است و عوامل جامعی مانند فناوری، هزینه و کارایی به عامل اصلی انتخاب بازار لیزر فیبر صنعتی تبدیل شده است.بیایید دو مسیر فنی را تجزیه کنیم.
جهت مسیر فناوری لیزر 10000 وات
1. طرح ترکیبی پرتو چند کاناله
با توجه به ساختارهای مختلف سیستم، لیزرهای فیبری را می توان به دو دسته تقسیم کرد: لیزرهای فیبری ساختار نوسانگر مستقیم و لیزرهای فیبر ساختاری با تقویت کننده قدرت نوسانگر اصلی (MOPA).لیزر فیبر با ساختار نوسان ساز مستقیم ساختار ساده ای دارد و فقط حاوی یک نوسان ساز لیزری است و گریتینگ طول موج خاص انتخاب شده را انتخاب و خروجی می دهد.
برای لیزر فیبری با پیکربندی نوسانگر مستقیم، عمدتاً از یک جفت توری (بازتاب کم + بازتاب زیاد)، یک فیبر افزایش و چندین پمپ تشکیل شده است.پرتوهای چندگانه نور پمپ از طریق یک ترکیب کننده پرتو به یک فیبر بهره جفت می شوند، به طوری که فیبر بهره در حالت توزیع وارونه تعداد ذرات قرار می گیرد، به طوری که تشعشع تحریک شده نور را متوجه می شود و در نهایت یک عدد انتخاب می شود. طول موج خاصی از نور لیزر از طریق توری بازتاب کم برای عبور از فیبر خروجی.به هدر خروجی منتقل می شود.
▲ لیزر فیبر بر اساس ساختار نوسانگر مستقیم
با توجه به روش های مختلف پمپاژ می توان آن را به دو دسته تقسیم کرد: پمپاژ رو به جلو، پمپاژ معکوس و پمپاژ دو طرفه.جهت تزریق نور پمپ همان است که جهت خروجی لیزر پمپاژ رو به جلو نامیده می شود.جهت تزریق نور پمپ با جهت خروجی لیزر در مقابل پمپاژ رو به جلو و معکوس یکسان است.نور پمپ به طور همزمان از جهت جلو و عقب تزریق می شود.پمپاژ دو طرفه نامیده می شود.در حال حاضر، هر دو GW و IPG از طرح پمپاژ دو طرفه نشان داده شده در شکل بالا استفاده می کنند.
در حال حاضر، یک لیزر فیبر یا ماژول با ساختار اصلی نوسانگر مستقیم قدرتی در حدود 3 کیلو وات دارد و یک لیزر با توان بالاتر از یک ماژول به ماژول دیگر ترکیب می شود، یعنی نور خروجی از چندین ماژول از طریق یک ترکیب کننده پرتو کوپل می شود. .به یک فیبر و سپس خروجی.به عنوان مثال، 12KW با ترکیب چهار ماژول 3KW به دست می آید.
▲ لیزر فیبر پرقدرت با طرح سنتز پرتو چند کاناله
2. طرح تقویت فیبر تک کاناله
لیزر فیبر با ساختار MOPA شامل یک نوسان ساز لیزری و یک یا چند مرحله تقویت کننده فیبر می باشد.طول موج انتخاب شده توسط گریتینگ در نوسانگر به عنوان نور بذر استفاده می شود و نور بذر تحت عمل تقویت کننده چند مرحله ای تقویت می شود تا توان خروجی تا حد مشخصی بدست آید.بهبود
برای چنین لیزرهای پرقدرتی، افزایش توان با افزایش تعداد ماژول ها حاصل نمی شود، بلکه عمدتاً توسط تقویت کننده های چند مرحله ای حاصل می شود.به عنوان مثال، 12KW از طریق تقویت 3 مرحله ای به دست می آید.
▲ طرح تقویت فیبر تک کانالی بر اساس پیکربندی MOPA لیزر فیبر پرقدرت
مزایای لیزرهای مالتی پلکس 10000 وات
1. ساختار کل دستگاه ساده و آسان برای نگهداری است
از آنجایی که لیزر پرقدرت تک کاناله تنها یک ماژول دارد، ترتیب داخلی نور، برق و آب پیچیده تر است.سیستم کنترل آن نسبتاً پیچیدهتر است و نوسانگر و تقویتکننده باید هنگام روشن و خاموش کردن یک رابطه زمانبندی مشخصی را دنبال کنند: هنگام روشن کردن لیزر، ابتدا باید نوسانگر روشن شود و سپس تقویتکننده باید از دستگاه روشن شود. تقویت کننده مرحله اول؛تقویت کننده مرحله شروع می شود و تقویت کننده گام به گام به جلو خاموش می شود.هنگامی که زمان بندی ناموفق باشد، احتمال آسیب جدی به لیزر بسیار زیاد است.
طرح سنتز چند پرتوی اتخاذ شده توسط لیزر GW، کنترل لیزر نسبتا ساده است، مشکل زمان بندی وجود ندارد، مشکلات کنترل برنامه وجود دارد و باعث آسیب به دستگاه نمی شود.در صورت خرابی لیزر، تعمیرات را می توان به سادگی با برداشتن ماژول آسیب دیده و جایگزینی آن با یک ماژول جدید انجام داد.برای مشتریان، در زمان نگهداری بیشتر صرفه جویی می شود.
2. توانایی نور ضد بازگشت قوی
متفاوت از نوسانگرها، هیچ توری در دو سر فیبر بهره تقویت کننده وجود ندارد.نور برگشتی هنگام پردازش مواد با انعکاس بالا یا نور معکوس پس تقویت کننده به راحتی به پیش تقویت کننده باز می گردد که در کار پیش تقویت کننده اختلال ایجاد می کند و حتی باعث آسیب می شود.بنابراین، لازم است اقدامات عایق نوری اضافی اضافه شود.
طرح سنتز چند پرتو لیزر GW، هر ماژول فقط یک نوسانگر دارد و نور معکوس وجود ندارد.در عین حال، راز منحصر به فرد لیزر GW - فناوری ضد انعکاس ABR: یک ماژول منفرد مجهز به یک دستگاه تشخیص نور برگشتی و سلب پنج سطحی است؛ بر اساس ضد انعکاس پنج سطحی یک تک ماژول، هر ماژول مجهز به یک دستگاه نور ضد بازگشت سطح اول است که می تواند به طور موثر از اجزای داخلی در برابر آسیب محافظت کند، عملکرد پایدار لیزر را تضمین کند و به راحتی طلا، نقره، مواد بسیار بازتابنده مانند مس و آلومینیوم برای کاربردهای مختلف جوشکاری مناسب است.
3. پمپاژ دوطرفه ثبات سیستم را بهبود می بخشد
➢ سرکوب نویز لیزر
برای پمپاژ رو به جلو و معکوس، نور پمپ از یک طرف به فیبر دوپ شده با ایتربیوم تزریق می شود و نور پمپ در انتهای ورودی فیبر دوپ شده با ایتربیوم قوی تر است، بنابراین تحریک وارونگی ذرات نیز قوی است، اما به دلیل فاکتور جذب، نور پمپاژ قوی است.نور در طول فیبر ضعیف می شود به طوری که اشباع بهره در طول فیبر مشخصی حاصل می شود و نویز افزایش می یابد.پمپاژ دو طرفه می تواند نور پمپ را به طور مساوی در فیبر توزیع کند، به طوری که بهره نیز به طور مساوی در فیبر توزیع شود، به طوری که نویز کاهش می یابد.
➢کاهش فشار یک طرفه
انرژی نور بیش از حد پمپ به فیبر گین جفت می شود و بخش اولیه فیبر گین نور پمپ را بسیار جذب می کند، بنابراین دمای فیبر در قسمت اولیه بالاترین درجه است و نقطه ذوب فیبر بیشترین فشار را تحمل می کند.پمپاژ دو طرفه می تواند باعث شود که دو نقطه ذوب در دو طرف فیبر گین فشار را به اشتراک بگذارند و سیستم را پایدارتر کند.
➢آستانه ناپایداری حالت را افزایش دهید
ناپایداری حالت مربوط به بارگذاری حرارتی فیبر افزایش است.پس از اتخاذ روش پمپاژ دو طرفه، توزیع دمای فیبر بهره را می توان یکنواخت تر کرد، اثر حرارتی ضعیف شده و مقدار آستانه ناپایداری حالت افزایش می یابد.
.طرح پمپاژ 976 نانومتری مزایای آشکاری دارد
▶ نرخ تبدیل بالاتر
فیبر دوپ شده با ایتربیوم دارای دو پیک جذب قوی در 915 نانومتر و 976 نانومتر است، بنابراین نوار نور پمپ معمولاً برای لیزر فیبر دوپ شده با ایتربیوم، 915 نانومتر یا 975 نانومتر است.در میان آنها، پیک جذب در 975 نانومتر بیشتر است که حدود 3 برابر 915 نانومتر است، بنابراین لیزر 1070 نانومتری با همان قدرت تنها یک سوم نور پمپ 915 نانومتری را مصرف می کند.نور پمپ از انرژی الکتریکی تبدیل می شود، به این معنی که استفاده از منبع پمپ 976 نانومتری انرژی الکتریکی کمتری مصرف می کند و کارآمدتر و صرفه جویی در انرژی است.
▶ کاهش اثرات غیر خطی
در لیزر فیبر تک فرکانس پیوسته، برخی از اثرات غیر خطی مانند پراکندگی بریلوین تحریک شده، پراکندگی رامان تحریک شده و اثر کر نوری وجود دارد که کیفیت پرتو را کاهش می دهد.با بهره مندی از پیک جذب بالاتر در 976 نانومتر، فیبر بهره را می توان با فرض همان بازده جذب کوتاهتر کرد و کاهش طول فیبر به جلوگیری از سرکوب اثرات غیرخطی کمک می کند.
پایان
لیزر GW (GW) مبتنی بر فناوری پمپ 976 نانومتری و طرح سنتز پرتو چند کاناله به عنوان خط اصلی است و متعهد به بهبود سطح توان و کیفیت پرتو لیزرهای 10000 واتی است.در عین حال به بهبود کیفیت و پایداری محصولات، کاهش میزان خرابی محصول و پیچیدگی رسیدگی به خرابی ها نیز توجه دارد.در آینده، ما به ارائه لیزرهای فیبر با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی قوی به مشتریان ادامه خواهیم داد.
زمان ارسال: مارس-21-2022