I ka makahiki 2021, ʻo Kina wale nō ka hoʻokele waiwai nui o ka honua e hoʻōla wikiwiki mai ka maʻi maʻi 2020.ʻO ka waiwai hoʻohui o nā ʻoihana ma luna o ka nui i koho ʻia i ka makahiki holoʻokoʻa e hoʻonui ʻia e 9.6% ma mua o ka makahiki i hala, kahi e hoʻonui ai ka waiwai hoʻohui o ka hana ʻenehana kiʻekiʻe a me ka hana ʻana i nā mea hana.18.2%, 12.9%.ʻO ka mea kūikawā, ua ulu wikiwiki ka ʻoihana laser o Kina i nā makahiki i hala iho nei, a ua piʻi wikiwiki ka nui o ke kaulahao ʻoihana laser.Ma 2020, ka huina kuai loaa o ka laser lako (me ka lawe mai) i loko o ke kula o ka 'oihana, 'ike, kalepa, lapaau a me ka noiʻi 'epekema e 69,2 biliona yuan, i ka makahiki-ma-makahiki mahuahua ma luna o 2019. i 5,2 pakeneka helu.Me ka holomua o ka photovoltaic, ka uila uila, kaʻa a me nā ʻoihana ʻē aʻe, e hoʻonui ʻia ka loaʻa kālā kūʻai o ka mākeke mīkini laser Kina e 15.6% makahiki-ma-makahiki ma 2021, a hiki i 80 billionyuan.
▲2010-2021 ʻO ka mākeke lako laser o Kina
I ka manawa like, ke ʻano wikiwiki nei ka ʻenehana o ka laser.ʻO ka mea mua, ua hoʻololi ʻia ka ʻenehana pahū mai ka solution 915nm me kahi ākea ākea ākea i ka hopena 976nm me ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka absorption.I kēia manawa, ma ke ala ʻenehana pahū o nā laser fiber mau mana kiʻekiʻe, ua lilo ka ʻenehana Pu 976nm pump i ka hopena ʻenehana nui.Eia kekahi, i ka ʻenehana o 10,000-watt lasers, ua mau ke kaua ma waena o "hoʻokahi-channel fiber amplification" a me "multi-channel beam synthesis".Ke hoʻomau nei ka hoʻomohala ʻana o ka mākeke, a me nā mea kikoʻī e like me ka ʻenehana, ke kumukūʻai a me ka pono Ua lilo ia i kumu kumu no ke koho ʻana i ka mākeke laser fiber ʻoihana.E wāwahi kākou i nā ala ʻenehana ʻelua.
10,000-watt laser 'enehana ala kuhikuhi
1. ʻO ka hoʻolālā hui pū ʻana o nā kaola he nui
E like me nā ʻōnaehana ʻōnaehana like ʻole, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā laser fiber i: pololei oscillator structure fiber lasers a me master oscillator power amplifier (MOPA) structure fiber lasers.ʻO ka laser fiber me ka hoʻolālā oscillator pololei he mea maʻalahi i ka hoʻolālā a loaʻa wale i kahi oscillator laser, a koho a hoʻopuka ka grating i ka nalu kikoʻī i koho ʻia.
No ka laser fiber me kahi hoʻonohonoho oscillator pololei, ʻo ia ka mea nui o nā gratings (ka noʻonoʻo haʻahaʻa + noʻonoʻo kiʻekiʻe), kahi fiber loaʻa, a me kekahi mau pamu.Hoʻohui ʻia nā kaola he nui o ke kukui pāpaʻi i loko o kahi fiber loaʻa ma o ka hui pū ʻana, no laila aia ka fiber loaʻa i ke ʻano o ka hāʻawi ʻana i ka helu o nā ʻāpana, i ʻike i ka hoʻoulu ʻia ʻana o ka radiation amplification o ke kukui, a laila koho i kahi ka lōʻihi hawewe o ke kukui laser ma o ka pahu hoʻomanaʻo haʻahaʻa haʻahaʻa e hele ai i loko o ka fiber output.lawe ʻia i ke poʻo hoʻopuka.
▲ Fiber laser e pili ana i ka hoʻolālā oscillator pololei
E like me nā ʻano ʻano hoʻoheheʻe ʻokoʻa, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i: ka hoʻomake ʻana i mua, ka hoʻihoʻi ʻana a me ka paila bidirectional.ʻO ke kuhikuhi ʻana o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka māmā e like me ke kuhikuhi ʻana o ka laser i kapa ʻia ʻo ka pumping mua;ʻO ke kuhikuhi ʻana o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka māmā e like me ka ʻaoʻao hoʻopuka laser e kū'ē ana i ka hoʻopuʻi ʻana i mua a i hope;ua hoʻokomo ʻia ke kukui pahū mai ka ʻaoʻao i mua a i hope i ka manawa like.kapa ʻia ʻo bidirectional pumping.I kēia manawa, hoʻohana ʻo GW a me IPG i ka hoʻolālā hoʻoheheʻe bidirectional i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma luna.
I kēia manawa, ʻo ka laser fiber a i ʻole module me kahi ʻano oscillator pololei koʻikoʻi ka mana ma kahi o 3KW, a ua hui pū ʻia ka laser mana kiʻekiʻe mai kekahi module a i kekahi, ʻo ia hoʻi, ua hui ʻia ka puka māmā mai nā modula he nui ma o ka hui pū ʻana. .i loko o kahi fiber a laila hoʻopuka.No ka laʻana, loaʻa ka 12KW ma ka hoʻohui ʻana i ʻehā mau modula 3KW.
▲ Laser fiber mana kiʻekiʻe me ka hoʻolālā synthesis beam multi-channel
2. Hoʻokahi-kanal fiber amplification scheme
Aia ka laser fiber me ka MOPA i kahi oscillator laser a me hoʻokahi a ʻoi aku paha nā pae o nā mea hoʻonui fiber.Hoʻohana ʻia ka nalu i koho ʻia e ka grating i ka oscillator e like me ke kukui hua, a hoʻonui ʻia ke kukui hua ma lalo o ka hana a ka multistage amplifier, i hiki ke loaʻa ka mana hoʻopuka i kekahi pae.hoʻomaikaʻi.
No kēlā mau lasers mana kiʻekiʻe, ʻaʻole i hoʻokō ʻia ka hoʻonui ʻana i ka mana ma ka hoʻonui ʻana i ka helu o nā modula, akā ʻo ka hapa nui o nā amplifiers multi-stage.No ka laʻana, loaʻa ka 12KW ma o ka hoʻonui ʻana o 3-pae.
▲ ʻO ka hoʻolālā hoʻonui hoʻonui ʻana i ke kaila hoʻokahi e pili ana i ka hoʻonohonoho MOPA ʻO ka laser fiber mana kiʻekiʻe
ʻO nā pōmaikaʻi o ka hoʻonui ʻana i nā lasers 10,000-watt
1. He maʻalahi a maʻalahi ka hoʻolālā o ka mīkini holoʻokoʻa
No ka mea, hoʻokahi wale nō module i hoʻonui ʻia i ka laser mana kiʻekiʻe, ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻonohonoho kūloko o ka māmā, ka uila a me ka wai.ʻOi aku ka paʻakikī o kāna ʻōnaehana hoʻomalu, a pono ka oscillator a me ka amplifier e hahai i kahi pilina manawa i ka wā e hoʻohuli ai a i ʻole: i ka wā e hoʻohuli ai i ka laser, pono e hoʻāla mua ka oscillator, a laila pono e hoʻāla ʻia ka amplifier mai ka mea hoʻonui mua;Hoʻomaka ka mea hoʻokiʻekiʻe o ke kahua, a pio ka mea hoʻonui i kēlā me kēia ʻanuʻu i mua.Ke pau ka manawa, hiki ke hoʻopilikia nui i ka laser.
ʻO ka hoʻolālā synthesis multi-beam i hāpai ʻia e ka laser GW, maʻalahi ka mana laser, ʻaʻohe pilikia o ka manawa, pilikia ka mana o ka papahana, a ʻaʻole ia e hōʻino i ka mīkini.I ka hopena o ka hāʻule ʻana o ka laser, hiki ke hoʻokō ʻia ka hoʻoponopono ʻana ma ka wehe ʻana i ka module i hōʻino ʻia a hoʻololi iā ia me kahi mea hou.No nā mea kūʻai, mālama ia i ka manawa mālama.
2. Hiki ke kukui anti-hoʻi ikaika
ʻOkoʻa mai nā oscillators, ʻaʻohe mākia ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka fiber gain o ka amplifier.ʻO ke kukui hoʻihoʻi i ka wā e hoʻoponopono ai i nā mea hoʻohālikelike kiʻekiʻe a i ʻole ke kukui hope o ka post-amplifier e maʻalahi e hoʻi i ka pre-amplifier, kahi e hoʻopilikia ai i ka hana o ka pre-amplifier a hiki i ka pōʻino.No laila, pono e hoʻohui ʻia nā ana hoʻokaʻawale optical hou.
ʻO GW laser's multi-beam synthesis scheme, hoʻokahi wale nō oscillator i kēlā me kēia module, ʻaʻohe kukui hoʻohuli;i ka manawa like, ka mea huna kūikawā o GW laser - ABR anti-high-reflection technology: hoʻokahi module i hoʻolako ʻia me ka ʻike kukui hoʻihoʻi ʻelima pae a me ka wehe ʻana i nā mea hana; hoʻokahi module, kēlā me kēia module ua lako me ka mua-pae anti-hoʻi malamalama mea, e hiki pono ke pale aku i na mea o loko mai ka poino, e hōʻoia i ka paʻa hana o ka laser, a me ka oluolu oki gula, kala, Highly reflective mea e like me ke keleawe a me. kūpono ke alumini no nā noi wiliwili like ʻole.
3. Hoʻomaikaʻi ʻia ka paʻa o ka ʻōnaehana bidirectional pumping
➢Hoʻopau i ka walaʻau laser
No ka hoʻokuʻu ʻana i mua a me ka hoʻohuli ʻana, ua hoʻokomo ʻia ke kukui paila i loko o ka ytterbium-doped fiber mai kekahi ʻaoʻao, a ʻoi aku ka ikaika o ke kukui pama ma ka hopena hoʻokomo o ka ytterbium-doped fiber, no laila ua ikaika nō hoʻi ka excitation inversion particle, akā ma muli o ka ʻO ke kumu hoʻoheheʻe, ikaika ka kukui pumping.E hoʻemi ʻia ke kukui ma ka lōʻihi o ka fiber i loaʻa ai ka saturation ma kahi lōʻihi o ka fiber a piʻi ka walaʻau.Hiki i ka bidirectional pumping ke hoʻokaʻawale i ka māmā o ka paila i loko o ka fiber, no laila e puʻunaue like ʻia ka loaʻa i ka fiber, i hoʻemi ʻia ka walaʻau.
➢Hoʻokuʻu i ke kaomi hoʻokahi
Hoʻohui ʻia ka ikehu māmā pauma nui i loko o ka fiber loaʻa, a ʻo ka ʻāpana mua o ka fiber loaʻa e hoʻomoʻi nui i ke kukui pamu, no laila ʻo ka wela o ka fiber ke kiʻekiʻe loa ma ka ʻāpana mua, a ʻo ka helu heheʻe fiber ke kaumaha nui loa.Hiki i ka pāpaʻi ʻelua ke hana i nā helu heheʻe ʻelua ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka fiber loaʻa e kaʻana like i ke kaomi, e hoʻoikaika i ka holo ʻana o ka ʻōnaehana.
➢ Hoʻonui i ka paepae o ke ʻano paʻa ʻole
ʻO ke ʻano instability pili i ka hoʻouka wela o ka fiber gain.Ma hope o ka hoʻohana ʻia ʻana o ke ʻano pāpaʻi pālua, hiki ke hoʻonui ʻia ka hāʻawi ʻana i ka wela o ka fiber loaʻa, nāwaliwali ka hopena wela, a hoʻonui ʻia ka waiwai paepae o ke ʻano instability.4
.Loaʻa i ka 976nm pumping scheme nā pōmaikaʻi
▶ ʻOi aku ka nui o ka hoʻololi ʻana
Loaʻa i ka ytterbium-doped fiber ʻelua mau puʻupuʻu absorption ikaika ma 915nm a me 976nm, no laila, ʻo ka pahu kukui pahū i koho pinepine ʻia no ytterbium-doped fiber laser ʻo 915nm a i ʻole 975nm.Ma waena o lākou, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka absorption peak ma 975nm, ma kahi o 3 mau manawa o 915nm, no laila ʻo ka laser 1070nm me ka mana like e hoʻopau wale i ka hapakolu o ka kukui pump 915nm.Hoʻololi ʻia ke kukui pahū mai ka ikehu uila, ʻo ia hoʻi, ʻo ka hoʻohana ʻana i kahi puna puna 976nm e hoʻopau i ka ikehu uila a ʻoi aku ka maikaʻi a me ka mālama ʻana i ka ikehu.
▶ Hoʻohaʻahaʻa i nā hopena laina ʻole
I loko o ka laser fiber hoʻokahi-frequency mau, aia kekahi mau hopena nonlinear, e like me ka hoʻoulu ʻia ʻana o Brillouin scattering, hoʻoulu ʻia ʻo Raman scattering, a me ka hopena Kerr optical, e hoʻohaʻahaʻa i ka maikaʻi o ka beam.ʻO ka pōmaikaʻi mai ka kiʻekiʻe absorption peak ma 976nm, hiki ke hoʻopōkole ʻia ka fiber loaʻa ma lalo o ka manaʻo o ka pono absorption like, a ʻo ka hōʻemi ʻana i ka lōʻihi o ka fiber e kōkua i ka pale ʻana i nā hopena nonlinear.
Epilogue
Hoʻokumu ʻia ʻo GW Laser (GW) ma 976nm pump technology a me ka multi-channel beam synthesis scheme e like me ka laina nui, a ua kūpaʻa ʻo ia e hoʻomaikaʻi i ka pae mana a me ka maikaʻi o ka beam o 10,000-watt lasers;i ka manawa like, hoʻolohe nō hoʻi ia i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka maikaʻi a me ke kūpaʻa o nā huahana, e hōʻemi ana i nā helu hāʻule huahana a me ka paʻakikī o ka lawelawe ʻana i nā hemahema.I ka wā e hiki mai ana, e hoʻomau mākou i ka hāʻawi ʻana i nā mea kūʻai aku me nā laser fiber kiʻekiʻe a me ke kākoʻo ʻenehana ikaika.
Ka manawa hoʻouna: Mar-21-2022