પાવર અને બ્રાઇટનેસ ટુ-વ્હીલ ડ્રાઇવ ભવિષ્યના ફાઇબર લેસર ડેવલપમેન્ટને વ્યાખ્યાયિત કરે છે

લેસરમાં ચાર મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છે, એટલે કે ઉચ્ચ તેજ, ​​સારી દિશા, સારી એક રંગીનતા અને ઉચ્ચ સુસંગતતા.આ ગુણધર્મો એકબીજા સાથે સંબંધિત છે, જે લેસરને વિવિધ દૃશ્યો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

લેસરની ઉચ્ચ તેજ એ સામાન્ય પ્રકાશ સ્રોતોથી અલગ એક મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ છે, અને પાવર અને તેજ વધારવું એ પણ લેસરોના વિકાસ માટે એક શાશ્વત વિષય છે.ઉચ્ચ બ્રાઇટનેસ શું છે, જે ટેકનિકલ ભાષામાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે તે એ છે કે 1 ની નજીક એ બીમની ગુણવત્તાનું વર્ણન કરતો ઇન્ડેક્સ M2 છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, ટેક્નોલોજીના સુધારા સાથે, ઘરેલું ફાઇબર લેસરો ધીમે ધીમે પાવર મર્યાદામાંથી 12KW થી 20KW સુધી તૂટી ગયા છે.હાલમાં, 30KW ની શક્તિ સાથેનું સર્વોચ્ચ ફાઈબર લેસર બજારમાં લોન્ચ કરવામાં આવ્યું છે, અને આગળનું પગલું 50KW છે.દરેક વ્યક્તિ ધ્યાન આપે છે અને કોની લેસર આઉટપુટ પાવર વધારે છે તેની સામે સ્પર્ધા કરે છે, પરંતુ કોની બીમ ગુણવત્તા વધુ સારી છે તેની અવગણના કરે છે.

આજે ચાલો જોઈએ કે હાઈ બ્રાઈટનેસ શું છે અને હાઈ બ્રાઈટનેસના ફાયદા અને મહત્વ.

લેસર બીમના ગુણધર્મો

લેસર દ્વારા ઉત્સર્જિત લેસર પ્રકાશ આના જેવો દેખાય છે, પ્રથમ નજીકના ક્ષેત્રમાં એકરૂપ થાય છે, અને પછી દૂરના ક્ષેત્રમાં ફેલાય છે.

માં

બીમ કમર ત્રિજ્યા w0 એ ત્રિજ્યા છે કે જેના પર લેસર બીમ નજીકના ક્ષેત્રના સૌથી નાના વિભાગમાં કન્વર્જ થાય છે;

Rayleigh લંબાઈ ZR એ સ્થિતિ છે જ્યારે બીમની કમર √2 ગણી વધે છે;

દૂરના ક્ષેત્રને રેલેની લંબાઈના 4 ગણાથી વધુની શ્રેણી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને નજીકના ક્ષેત્રને રેલેની લંબાઈના 4 ગણાની અંદરની શ્રેણી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે;

દૂર-ક્ષેત્રનું વિચલન કોણ θ દૂરના ક્ષેત્રમાં લેસર બીમના વિચલનની ડિગ્રી દર્શાવે છે.

બીમ ગુણવત્તાની લાક્ષણિકતા

બીમ ગુણવત્તા એ લેસર બીમની લાક્ષણિકતાઓને દર્શાવવા માટેનું મુખ્ય પરિમાણ છે, અને તે લેસરનું મહત્વનું સૂચક છે, જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ પરિસ્થિતિમાં લેસર બીમના ફોકસની ડિગ્રીને માપવા માટે થાય છે.બીમની ગુણવત્તાને માપવા માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ છે: બીમ પેરામીટર પ્રોડક્ટ (BPP) અને M2^{પરિબળ}.

BPP (બીમ પેરામીટર પ્રોડક્ટ): બીમ પેરામીટર પ્રોડક્ટ, બીમ કમર ત્રિજ્યા ( w₀) દૂર-ક્ષેત્રના વિચલન કોણ (θ) દ્વારા ગુણાકાર:

એમ²: મૂળભૂત ગૌસીયન બીમના બીમ પેરામીટર ઉત્પાદન સાથે બીમ પેરામીટર ઉત્પાદનનો ગુણોત્તર, જેને BPP માં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે:

ઉપરોક્ત સૂત્રમાંથી, આપણે સરળતાથી શોધી શકીએ છીએ કે: BPP ને તરંગલંબાઇ સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી, જ્યારે M2 પરિબળ લેસર તરંગલંબાઇ સાથે સંબંધિત છે.

M² પરિબળનું મૂલ્ય અનંતપણે 1 ની નજીક છે, જેનો અર્થ આદર્શ ડેટા સાથે વાસ્તવિક ડેટાનો ગુણોત્તર છે.જ્યારે વાસ્તવિક ડેટા આદર્શ ડેટાની નજીક હોય છે, ત્યારે બીમની ગુણવત્તા વધુ સારી હોય છે.

1070nm ની તરંગલંબાઇ સાથે ફાઇબર લેસર માટે, આદર્શ પરિમાણો આ હોવા જોઈએ:

જ્યારે ફાઇબર લેસર BPP અથવા M2^{પરિમાણ}આ મૂલ્યની નજીક છે, બીમની ગુણવત્તા વધુ સારી છે અને અનુરૂપ વિચલન કોણ નાનું છે.

બીમની ગુણવત્તા કેવી રીતે નક્કી કરવી

સામાન્ય રીતે, અમે લેસરની બીમ ગુણવત્તાને માપવા માટે બીમ વિશ્લેષકનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, વિશ્લેષકને ઓપ્ટિકલ પાથની સાપેક્ષમાં ખસેડવા દો, અને બીમ કમરનું કદ, સ્થિતિ અને વિચલન કોણ નક્કી કરવા માટે બહુવિધ સ્થાનો પર X, Y અને Z માહિતી એકત્રિત કરીએ છીએ. , અને Rayleigh લંબાઈ અને BPP અથવા M2 ની ગણતરી કરો.

સામાન્ય રીતે છરીની ધાર પદ્ધતિ અને ચીરી પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.બંનેના વિચારો મૂળભૂત રીતે સમાન છે, એટલે કે, બીમને સ્કેન કરવા, વિભાગના પ્રકાશ ક્ષેત્રના વિતરણને માપવા અને મેપ કરવા માટે છરીની ધાર અથવા સ્લિટનો ઉપયોગ કરો અને પછી પ્રકાશ ક્ષેત્રને માપવા અને મેપ કરવા માટે ઉપર અને નીચે ખસેડો. વિવિધ અંતર.અંતે, ત્રિ-પરિમાણીય પ્રકાશ ક્ષેત્રનું વિતરણ પ્રાપ્ત થાય છે.

▲ છરીની ધારની પદ્ધતિ

▲ સ્લિટ પદ્ધતિ

બીમની ગુણવત્તાનું પરીક્ષણ ઘણીવાર વધુ જટિલ હોય છે.ફક્ત, અમે ફાઇબર કોર વ્યાસ અને સંખ્યાત્મક છિદ્ર (NA) અનુસાર અંદાજિત અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ.

પ્રકાશનો કિરણ, ભલે ગમે તેટલી મોટી કોણની શ્રેણી હોય, તે સામાન્ય રીતે ત્યારે જ પ્રસારિત થઈ શકે છે જ્યારે તે નિર્ણાયક ઘટના કોણ શ્રેણીમાં ફાઈબરમાં પ્રવેશ કરે છે.આ કોણનું સાઈન મૂલ્ય α એ ફાઈબરનું સંખ્યાત્મક છિદ્ર NA છે, એટલે કે, NA=sinα, જે ફાઈબર દ્વારા મેળવેલા પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે.ક્ષમતાતે સામાન્ય રીતે આશરે ગણી શકાય.

સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-તેજ લેસરો દ્વારા અમારો અર્થ શું થાય છે?

બ્રાઇટનેસ (Br) વ્યાખ્યા: એકમ વિસ્તાર અને એકમ ઘન કોણ દીઠ પાવર ઘનતા.જેમ આપણે પહેલા ઉલ્લેખ કર્યો છે, ફાઇબર લેસરનો મુખ્ય વિસ્તાર, દૂર-ક્ષેત્ર ઘન કોણ.

ઉપરોક્ત સૂત્ર મુજબ, તે જોવાનું મુશ્કેલ નથી કે કહેવાતા ઉચ્ચ તેજસ્વીતાનો અર્થ એ છે કે તેમાં ઉચ્ચ બીમ ગુણવત્તા છે (એટલે ​​​​કે, નાની BPP અથવા M^{2) સમાન શક્તિ હેઠળ.}

ઉચ્ચ-તેજના લેસરોમાં વૈશ્વિક નેતા તરીકે,GW લેસર ટેક 976nm ઉચ્ચ-તેજવાળા ફાઇબર લેસરોના સંશોધન અને વિકાસ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે ફાઇબર લેસરોના વિકાસના વલણને આગળ ધપાવે છે.

Guanghui લેસરનું સિંગલ-મોડ 10μmલિમિટેડ ફાઈબર આઉટપુટ લેસર, એમ²<1.1, અને 50kw 100μm ફાઇબર લેસર ભૌતિક મર્યાદાની નજીક ઊર્જા ઘનતા ધરાવે છે.

પરંપરાગત 100μm કોર વ્યાસ સિંગલ-મોડ 4kW લેસર M²<1.3, મલ્ટી-મોડ 12kW લેસર BPP<4.

▲ Guanghui લેસર YLPS શ્રેણી સિંગલ મોડ્યુલ 4KW લેસર

▲ Guanghui લેસર YLPM શ્રેણી મલ્ટિ-મોડ્યુલ 20KW લેસર

5

ઉચ્ચ તેજના મહત્વ અને ફાયદા

તાજેતરના વર્ષોમાં, હાઇ-પાવર લેસરો ધીમે ધીમે બજારમાં મુખ્ય બળ બની રહ્યા છે, અને ફાઇબર લેસરો પણ ઉચ્ચ શક્તિ તરફ આગળ વધી રહ્યા છે.12KW લેસરો મુખ્ય પ્રવાહના લેસર ઉત્પાદકોની પ્રમાણભૂત ગોઠવણી બની ગયા છે.ગયા વર્ષે, 20KW લેસરોના ગુઆંગુઇ લેસરના વેચાણમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો હતો;હાલમાં, 40KW લેસરો ધીમે ધીમે મોકલવા લાગ્યા છે.

હાલના મોટાભાગના હાઇ-પાવર ફાઇબર લેસરો બહુવિધ મોડ્યુલોથી બનેલા છે, એટલે કે, બહુવિધ લેસર મોડ્યુલો દ્વારા પ્રકાશ આઉટપુટને આઉટપુટ માટે એક ઓપ્ટિકલ ફાઇબરમાં જોડવામાં આવે છે.એક લેસર મોડ્યુલના આઉટપુટ ફાઈબર કોર સાથે સરખામણી કરીએ તો, બહુવિધ મોડ્યુલો સંયુક્ત આઉટપુટ ફાઈબર કોરનો વ્યાસ મોટો છે અને બીમની ગુણવત્તા અનુરૂપ રીતે ઓછી છે.

જો બીમની ગુણવત્તાને અવગણવામાં આવે તો, પાવર ગમે તેટલો ઊંચો હોય, તે મલ્ટિ-મોડ્યુલ બીમ કોમ્બિનિંગ સ્કીમ દ્વારા અનુભવી શકાય છે.જો કે, તકનીકી પ્રગતિ અને ઔદ્યોગિક અપગ્રેડિંગ સાથે, ઉત્પાદન ઉદ્યોગ ધીમે ધીમે ઉચ્ચ સ્તર તરફ આગળ વધશે, જે અનિવાર્યપણે લેસર માટે ઉચ્ચ અને ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓને આગળ ધપાવશે, માત્ર શક્તિના વધારાને સંતોષશે નહીં, પણ તેજના સુધારણા પર પણ વધુ ધ્યાન આપશે. .તે હાઇ-પાવર લેસરો જે તેજ પર ધ્યાન આપ્યા વિના માત્ર પાવર વધારે છે તે બજાર દ્વારા ટૂંક સમયમાં દૂર કરવામાં આવશે.

તેની સ્થાપનાથી, GW લેસર ટેકઉચ્ચ-તેજના લેસરોના સંશોધન અને વિકાસ માટે પ્રતિબદ્ધ છે, અને શક્તિમાં વધારો કરશે અને તેજને સમાન રીતે વધારશે.સિંગલ લેસર મોડ્યુલ ટેક્નોલોજી, ફાઇબર ફ્યુઝન સ્પ્લિસિંગ અને બીમ કોમ્બિનિંગ સ્કીમના ઑપ્ટિમાઇઝેશન દ્વારા, લેસરની બ્રાઇટનેસમાં વધુ સુધારો કરવામાં આવ્યો છે.સમાન શક્તિની સ્થિતિમાં, સમાન ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ દ્વારા કોલિમેશન અને ફોકસ કર્યા પછી, કેન્દ્રીય બિંદુ પરનું સ્થાન નાનું હોય છે અને ઊર્જા ઘનતા વધારે હોય છે.આ લેસર પ્રોસેસિંગ એપ્લીકેશન્સમાં સીધું જ પ્રગટ થાય છે: સમાન શક્તિ હેઠળ, પ્રક્રિયાની ઝડપ ઝડપી છે;સમાન પ્રક્રિયા ઝડપ હેઠળ, જરૂરી શક્તિ નાની છે.

ઉદાહરણ તરીકે GW લેસરની YLPM શ્રેણી 20KW લેસર કટીંગ લો.સમાન શક્તિ પર અન્ય લેસરોની તુલનામાં, કટીંગ ઝડપ ઝડપી છે, અને આ ફાયદો ખાસ કરીને ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબીત સામગ્રીને કાપવામાં સ્પષ્ટ છે.

લેસર ઉદ્યોગના વિકાસ માટે ઉચ્ચ-તેજના લેસરો એક મહત્વપૂર્ણ દિશા છે.વર્તમાન હાઇ-પાવર લેસર માર્કેટે સ્પષ્ટ એકરૂપતા દર્શાવી છે અને મોટા લેસર ઉત્પાદકો સુપરઇમ્પોઝ્ડ પાવરની દિશામાં આગળ વધી રહ્યા છે.

GWલેસરમાત્ર લેસર પાવરના વધારા વિશે જ ધ્યાન આપતું નથી, પરંતુ લેસર બ્રાઇટનેસના સુધારા પર પણ વધુ ધ્યાન આપે છે.ભવિષ્યમાં, અમે ઉચ્ચ બ્રાઇટનેસની દિશામાં અન્વેષણ કરવાનું ચાલુ રાખીશું, જેથી લેસરમાં સારી બીમ ગુણવત્તા અને પ્રોસેસિંગ કામગીરી હોય અને ગ્રાહકોને પ્રોસેસિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં મદદ મળે.