Vane fan 10.000-watt laser technology rûte-multiplexing of single-kanaal amplification?

Yn 2021 sil Sina de ienige grutte ekonomy yn 'e wrâld wêze dy't rap herstelt fan 'e 2020-epidemy.De tafoege wearde fan yndustry boppe de oanwiisde grutte yn it hiele jier sil tanimme mei 9,6% oer it foargeande jier, wêrfan de tafoege wearde fan hege-tech manufacturing en apparatuer manufacturing sil tanimme respektivelik.18,2%, 12,9%.Benammen Sina syn laser yndustry hat ûntwikkele hurd yn de ôfrûne jierren, en de skaal fan 'e laser yndustry keten hat tanommen fluch.Yn 2020, de totale ferkeap ynkomsten fan laser apparatuer (ynklusyf ymport) op it mêd fan yndustry, ynformaasje, kommersje, medisinen en wittenskiplik ûndersyk sil wêze 69,2 miljard yuan, in jier-op-jier tanimming oer 2019. up 5,2 persintaazje punten.Mei de oanhâldende wolfeart fan fotovoltaïsche, macht batterij, auto en oare yndustry, de totale ferkeap ynkomsten fan Sina syn laser apparatuer merk sil tanimme mei 15,6% jier-op-jier yn 2021, it berikken fan 80 miljardyuan.

cdccdsc

▲2010-2021 Sina laser apparatuer merk

Tagelyk is de technology fan 'e laser ek rap iterearjend.Earst wurdt de pomptechnology feroare fan 'e 915nm-oplossing mei in breder temperatuerkontrôlegebiet nei de 976nm-oplossing mei hegere absorption-effisjinsje.Op it stuit, op 'e pomptechnologyrûte fan hege krêftige trochgeande glêstriedlasers, is de 976nm pomp Pu-technology de mainstream technyske oplossing wurden.Derneist, yn 'e technology fan 10.000-watt lasers, hat d'r altyd in striid west tusken "single-channel fiber amplification" en "multi-channel beam synthesis".De merk bliuwt ûntwikkeljen, en wiidweidige faktoaren lykas technology, kosten en effisjinsje It is de kearnfaktor wurden foar de seleksje fan 'e yndustriële fiberlasermerk.Lit ús brekke de twa technyske rûtes.

10.000-watt laser technology rûte rjochting

1. Multi-kanaal beam kombinaasje skema

Neffens ferskate systeem struktueren, fiber lasers kinne wurde ferdield yn: direkte oscillator struktuer fiber lasers en master oscillator macht amplifier (MOPA) struktuer fiber lasers.De fiber laser mei de direkte oscillator struktuer is simpel yn struktuer en allinnich befettet in laser oscillator, en it grating selektearret en útfiert de selektearre spesifike golflingte.

Foar in fiber laser mei in direkte oscillator konfiguraasje, it bestiet benammen út in pear gratings (low refleksje + hege refleksje), in winst fiber, en ferskate pompen.Meardere stralen fan pomp ljocht wurde keppele yn in winst fiber troch in beam combiner, sadat de winst fiber is yn in steat fan inversion ferdieling fan it oantal dieltsjes, sa as te realisearjen de stimulearre strieling fersterking fan it ljocht, en úteinlik selektearje in spesifike golflingte fan laser ljocht troch de lege refleksje grating te gean troch de útfier fiber.oerbrocht nei de útfierkoptekst.

cdcsd

▲ Fiberlaser basearre op direkte oscillatorstruktuer

Neffens ferskate pompmetoaden kin it wurde ferdield yn: foarút pompen, reverse pompen en bidireksjoneel pompen.De pomp ljocht ynjeksje rjochting is itselde as de laser útfier rjochting wurdt neamd foarút pumping;de pomp ljocht ynjeksje rjochting is itselde as de laser útfier rjochting tsjinoer de foarút en reverse pompen;it pompljocht wurdt tagelyk út 'e foarút- en omkearde rjochtingen ynstutsen.neamd bidirectional pompen.Op it stuit brûke sawol GW as IPG it bidirectionele pompskema werjûn yn 'e boppesteande figuer.

Op it stuit hat in glêstriedlaser as module mei in mainstream direkte oscillatorstruktuer in krêft fan sawat 3KW, en in laser mei hegere krêft wurdt kombineare fan de iene module nei de oare, dat is, de ljochtútfier fan meardere modules wurdt keppele troch in beamkombinator .yn in glêstried en dan útfier.Bygelyks, 12KW wurdt krigen troch it kombinearjen fan fjouwer 3KW-modules.

cdscdsv

▲ Fiberlaser mei hege krêft mei multi-kanaal beamsyntheseskema

2. Single-kanaal fiber amplification skema

De glêstriedlaser mei MOPA-struktuer omfettet in laseroscillator en ien of mear stadia fan glêstriedfersterkers.De golflingte selektearre troch it grating yn 'e oscillator wurdt brûkt as it sied ljocht, en it sied ljocht wurdt fersterke ûnder de aksje fan de multistage fersterker, sadat de útfier macht kin wurde krigen ta in bepaalde graad.ferbettering.

Foar sokke lasers mei hege krêft wurdt de krêftferheging net berikt troch it fergrutsjen fan it oantal modules, mar benammen troch mearstapsfersterkers.Bygelyks, 12KW wurdt krigen troch 3-stage amplification.

cdscdsg

▲ Single-kanaal fiber amplification skema basearre op MOPA konfiguraasje High-power fiber laser

De foardielen fan multiplexing 10.000-watt lasers

1.De struktuer fan 'e hiele masine is ienfâldich en maklik te ûnderhâlden

Sûnt de single-kanaal fersterke hege-power laser hat mar ien module, de ynterne regeling fan ljocht, elektrisiteit en wetter is komplisearre.It bestjoeringssysteem is relatyf komplekser, en de oscillator en de fersterker moatte in bepaalde timing-relaasje folgje by it yn- en útskeakeljen: by it ynskeakeljen fan de laser moat de oscillator earst ynskeakele wurde, en dan moat de fersterker ynskeakele wurde fanút de earste poadium fersterker;De poadiumfersterker begjint, en de fersterker wurdt stap foar stap foarút útskeakele.Sadree't de timing is út 'e oarder, it is hiel wierskynlik serieuze skea oan de laser.

De multi-beam synteze skema oannommen troch GW laser, laser kontrôle is relatyf ienfâldich, der is gjin timing probleem, programma kontrôle problemen, en sil gjin skea oan 'e masine.Yn it gefal fan in laser mislearjen, reparaasjes kinne wurde realisearre gewoan troch it fuortsmiten fan de skansearre module en ferfange troch in nij.Foar klanten besparret it mear ûnderhâldstiid.

2. Sterke anty-return ljocht fermogen

Oars as oscillators, der is gjin grating oan beide úteinen fan de winst fiber fan de fersterker.It weromljocht by it ferwurkjen fan materialen mei hege refleksje of it omkearde ljocht fan 'e post-fersterker is maklik werom te kommen nei de foarfersterker, dy't it wurk fan' e foarfersterker ynterfereart en sels skea feroarsaket.Dêrom is it nedich om Oanfoljende optyske isolemint maatregels wurde tafoege.

GW laser syn multi-beam synteze skema, eltse module hat mar ien oscillator, en der is gjin reverse ljocht;tagelyk, it unike geheim fan GW laser - ABR anty-hege-refleksje technology: in inkele module is foarsjoen fan in fiif-nivo werom ljocht detectie en stripping apparaat; Op basis fan de fiif-nivo anty-refleksje fan in ien module, elke module is foarsjoen fan in earste-nivo anty-return ljocht apparaat, dat kin effektyf beskermje de ynterne komponinten út skea, soargje foar de stabile wurking fan de laser, en maklik snije goud, sulver, Highly reflektearjende materialen lykas koper en aluminium binne geskikt foar ferskate welding applikaasjes.

3. Bidireksjoneel pompen ferbettert systeemstabiliteit

➢ Underdrukke laserlûd

Foar foarút en omkearde pompen, it pomp ljocht wurdt ynstutsen yn de ytterbium-dotearre glêstried fan ien ein, en it pomp ljocht is sterker oan de ynfier ein fan de ytterbium-doped fiber, dus de dieltsje inversion excitation is ek sterk, mar troch de absorption faktor, it pompen ljocht is sterk.It ljocht sil oer de lingte fan 'e glêstried ferswakke wurde, sadat winst sêding wurdt berikt op in bepaalde fiberlingte en it lûd nimt ta.Bidireksjoneel pompen kin it pompljocht lykmjittich yn 'e glêstried ferdield meitsje, sadat de winst ek yn' e glêstried ferdield wurdt, sadat it lûd fermindere wurdt.

➢ Relief single-einige druk

Oermjittige pomp ljocht enerzjy wurdt keppele oan de winst fiber, en de earste seksje fan 'e winst fiber absorbearret de pomp ljocht in protte, sadat de glêstried temperatuer is de heechste yn' e earste seksje, en de glêstried smeltpunt draacht de grutste druk.Dûbele einpompen kinne meitsje dat de twa smeltpunten oan beide kanten fan 'e winstfaser de druk diele, wêrtroch it systeem stabiler rint.

➢ Ferheegje de drompel fan modusynstabiliteit

Mode ynstabiliteit is besibbe oan de termyske lading fan de winst fiber.Nei de dûbele-ein pompen metoade wurdt oannommen, de temperatuer ferdieling fan de winst fiber kin wurde makke mear unifoarm, de termyske effekt wurdt ferswakke, en de drompel wearde fan modus instability wurdt ferhege.4

.976nm pompeskema hat dúdlike foardielen

▶ Heger konverzje taryf

Ytterbium-doped fiber hat twa sterke absorption peaks op 915nm en 976nm, sadat de pomp ljocht band meastal selektearre foar ytterbium-doped fiber laser is 915nm of 975nm.Under harren is de absorption peak op 975nm heger, dat is sawat 3 kear dat fan 915nm, sadat de 1070nm laser mei deselde krêft mar ien tredde fan it 915nm pompljocht verbruikt.It pompljocht wurdt omsetten fan elektryske enerzjy, wat betsjut dat it brûken fan in 976nm pompboarne minder elektryske enerzjy ferbrûkt en effisjinter en enerzjybesparend is.

▶ Legere net-lineêre effekten

Yn de trochgeande single-frekwinsje fiber laser, der binne guon net-lineêre effekten, lykas stimulearre Brillouin ferstruit, stimulearre Raman ferstruit, en optyske Kerr effekt, dat sil degradearje de beam kwaliteit.Profitearje fan 'e hegere absorpsjonspiek by 976nm, kin de winstfaser koarter wurde makke ûnder it útgongspunt fan deselde absorption-effisjinsje, en it ferminderjen fan' e fiberlingte helpt om netlineêre effekten te ûnderdrukken.

Epiloog

GW Laser (GW) is basearre op 976nm pomp technology en multi-kanaal beam synteze skema as de wichtichste line, en set him yn foar it ferbetterjen fan de macht nivo en beam kwaliteit fan 10.000-watt lasers;tagelyk betellet it ek omtinken foar it ferbetterjen fan de kwaliteit en stabiliteit fan produkten, it ferminderjen fan produktfalsraten en De kompleksiteit fan it behanneljen fan mislearrings.Yn 'e takomst sille wy trochgean mei it leverjen fan klanten mei heechweardige glêstriedlasers en sterke technyske stipe.


Post tiid: Mar-21-2022