Godine 2021. Kina će biti jedino veliko gospodarstvo u svijetu koje će se brzo oporaviti od epidemije iz 2020. godine.Dodana vrijednost djelatnosti iznad naznačene veličine u cijeloj će godini porasti za 9,6% u odnosu na prethodnu godinu, od čega će porasti dodana vrijednost visokotehnološke proizvodnje odnosno proizvodnje opreme.18,2%, 12,9%.Konkretno, kineska laserska industrija brzo se razvila posljednjih godina, a opseg lanca laserske industrije brzo se povećao.U 2020. godini ukupni prihod od prodaje laserske opreme (uključujući uvoz) u područjima industrije, informacija, trgovine, medicine i znanstvenog istraživanja iznosit će 69,2 milijarde juana, što je povećanje u odnosu na 2019. godinu za 5,2 postotna boda.S kontinuiranim prosperitetom fotonaponske industrije, industrije baterija, automobilske i druge industrije, ukupni prihod od prodaje kineskog tržišta laserske opreme povećat će se za 15,6% na godišnjoj razini u 2021., dosegnuvši 80 milijardi juana.
▲2010-2021 Kinesko tržište laserske opreme
U isto vrijeme, tehnologija lasera također se brzo ponavlja.Prvo, tehnologija crpke transformirana je iz rješenja od 915 nm sa širim područjem kontrole temperature u rješenje od 976 nm s većom učinkovitošću apsorpcije.Trenutačno, na putu tehnologije pumpe za lasere s kontinuiranim vlaknima velike snage, Pu tehnologija pumpe od 976 nm postala je glavno tehničko rješenje.Osim toga, u tehnologiji lasera od 10.000 vata oduvijek je postojala borba između "jednokanalnog pojačanja vlakana" i "višekanalne sinteze snopa".Tržište se nastavlja razvijati, a sveobuhvatni čimbenici poput tehnologije, cijene i učinkovitosti postali su ključni čimbenik za odabir tržišta industrijskih optičkih lasera.Razdvojimo dvije tehničke rute.
Smjer rute laserske tehnologije od 10 000 W
1. Shema kombinacije višekanalnih zraka
Prema različitim strukturama sustava, vlaknasti laseri se mogu podijeliti na: vlaknaste lasere sa strukturom izravnog oscilatora i vlaknaste lasere sa strukturom glavnog oscilatora (MOPA).Fiber laser sa strukturom izravnog oscilatora je jednostavne strukture i sadrži samo laserski oscilator, a rešetka odabire i emitira odabranu specifičnu valnu duljinu.
Za vlaknasti laser s konfiguracijom izravnog oscilatora, on se uglavnom sastoji od para rešetki (niska refleksija + visoka refleksija), vlakno pojačanja i nekoliko pumpi.Višestruki snopovi svjetla pumpe spojeni su u vlakno za pojačanje kroz kombinirač snopa, tako da je vlakno za pojačanje u stanju inverzne distribucije broja čestica, kako bi se ostvarilo stimulirano pojačanje svjetlosti zračenjem, i na kraju odabrao specifična valna duljina laserskog svjetla kroz rešetku niske refleksije da prođe kroz izlazno vlakno.prenosi u izlazno zaglavlje.
▲ Vlaknasti laser temeljen na strukturi izravnog oscilatora
Prema različitim metodama crpljenja, može se podijeliti na: pumpanje naprijed, pumpanje unatrag i dvosmjerno pumpanje.Smjer ubrizgavanja svjetla pumpe isti je kao i izlazni smjer lasera i naziva se pumpanje prema naprijed;smjer ubrizgavanja svjetla pumpe je isti kao smjer izlaza lasera nasuprot pumpanju naprijed i nazad;svjetlo pumpe se ubrizgava iz smjera naprijed i nazad u isto vrijeme.naziva se dvosmjerno pumpanje.Trenutno i GW i IPG koriste dvosmjernu shemu crpljenja prikazanu na gornjoj slici.
Trenutačno vlaknasti laser ili modul sa strukturom glavnog izravnog oscilatora ima snagu od oko 3 KW, a laser veće snage kombinira se iz jednog modula u drugi, to jest, svjetlosni izlaz iz više modula spaja se kroz kombinirač zraka .u vlakno i zatim izlaz.Na primjer, 12KW se dobiva kombiniranjem četiri modula od 3KW.
▲ Vlaknasti laser velike snage s višekanalnom shemom sinteze snopa
2. Shema pojačanja jednokanalnog vlakna
Fiber laser s MOPA strukturom uključuje laserski oscilator i jedan ili više stupnjeva fiber pojačala.Valna duljina odabrana rešetkom u oscilatoru koristi se kao početna svjetlost, a početna svjetlost se pojačava pod djelovanjem višestupanjskog pojačala, tako da se izlazna snaga može postići do određenog stupnja.poboljšanje.
Za takve lasere velike snage povećanje snage se ne postiže povećanjem broja modula, već uglavnom višestupanjskim pojačalima.Na primjer, 12KW se dobiva kroz 3-stupanjsko pojačanje.
▲ Jednokanalna shema pojačanja vlakana temeljena na MOPA konfiguraciji Laser s vlaknima velike snage
Prednosti multipleksiranja lasera od 10 000 vata
1. Struktura cijelog stroja je jednostavna i laka za održavanje
Budući da jednokanalni pojačani laser velike snage ima samo jedan modul, unutarnji raspored svjetla, struje i vode je kompliciraniji.Njegov upravljački sustav je relativno složeniji, a oscilator i pojačalo trebaju slijediti određeni vremenski odnos pri paljenju i gašenju: pri paljenju lasera treba prvo uključiti oscilator, a zatim pojačalo s prvi stupanj pojačala;Pojačalo stupnja se pokreće, a pojačalo se gasi korak po korak naprijed.Jednom kada tajming nije u redu, vrlo je vjerojatno da će izazvati ozbiljno oštećenje lasera.
Shema sinteze s više zraka usvojena od strane GW lasera, laserska kontrola je relativno jednostavna, nema problema s vremenom, problema s programskom kontrolom i neće uzrokovati štetu na stroju.U slučaju kvara lasera, popravci se mogu izvršiti jednostavnim uklanjanjem oštećenog modula i zamjenom novim.Korisnicima štedi više vremena za održavanje.
2. Jaka sposobnost protiv povratnog svjetla
Za razliku od oscilatora, nema rešetke na oba kraja pojačala vlakna pojačala.Povratno svjetlo kod obrade materijala visoke refleksije ili obrnuto svjetlo naknadnog pojačala lako se vraća u pretpojačalo, što ometa rad pretpojačala, pa čak i uzrokuje štetu.Stoga je potrebno dodati dodatne mjere optičke izolacije.
Shema sinteze s više zraka GW lasera, svaki modul ima samo jedan oscilator i nema obrnutog svjetla;u isto vrijeme, jedinstvena tajna GW lasera – ABR anti-high-reflection tehnologija: jedan modul opremljen je peterostupanjskom detekcijom povratnog svjetla i uređajem za skidanje; Na temelju petorazinske antirefleksije pojedinačni modul, svaki modul opremljen je uređajem protiv povratnog svjetla prve razine, koji može učinkovito zaštititi unutarnje komponente od oštećenja, osigurati stabilan rad lasera i lako rezati zlato, srebro, visoko reflektirajuće materijale poput bakra i aluminij prikladni su za različite primjene zavarivanja.
3. Dvosmjerno pumpanje poboljšava stabilnost sustava
➢Suzbiti buku lasera
Za pumpanje naprijed i nazad, svjetlo pumpe se ubrizgava u vlakno dopirano iterbijem s jednog kraja, a svjetlo pumpe je jače na ulaznom kraju vlakna dopiranog iterbijem, tako da je pobuda inverzije čestica također jaka, ali zbog faktor apsorpcije, svjetlo koje pumpa je jako.Svjetlost će biti prigušena duž duljine vlakna tako da se zasićenje pojačanja postiže na određenoj duljini vlakna i šum se povećava.Dvosmjerno pumpanje može učiniti da svjetlo pumpe bude ravnomjerno raspoređeno u vlaknu, tako da se pojačanje također ravnomjerno raspoređuje u vlaknu, tako da je šum smanjen.
➢Oslobodite jednostrani pritisak
Prekomjerna energija pumpe svjetlosti spojena je u vlakno za pojačanje, a početni dio vlakna za pojačanje jako apsorbira svjetlost pumpe, tako da je temperatura vlakna najviša u početnom dijelu, a točka taljenja vlakna nosi najveći pritisak.Dvostruko pumpanje može učiniti da dvije točke tališta na obje strane vlakna za pojačanje dijele pritisak, čineći sustav stabilnijim.
➢Povećajte prag nestabilnosti načina rada
Nestabilnost moda povezana je s toplinskim opterećenjem pojačanog vlakna.Nakon što se usvoji metoda crpljenja s dvostrukog kraja, raspodjela temperature vlakna pojačanja može se učiniti ujednačenijom, toplinski učinak oslabljen, a vrijednost praga nestabilnosti moda povećana.4
.976nm pumpna shema ima očite prednosti
▶ Viša stopa konverzije
Vlakno dopirano iterbijem ima dva snažna apsorpcijska vrha na 915 nm i 976 nm, tako da je svjetlosni pojas pumpe obično odabran za laser s vlaknima dopiranim iterbijem 915 nm ili 975 nm.Među njima, vrh apsorpcije na 975 nm je viši, što je oko 3 puta više od 915 nm, tako da laser od 1070 nm s istom snagom troši samo jednu trećinu svjetla pumpe od 915 nm.Svjetlo pumpe pretvara se iz električne energije, što znači da korištenje izvora pumpe od 976 nm troši manje električne energije te je učinkovitije i štedi energiju.
▶Manje nelinearne efekte
U kontinuiranom laseru s jednofrekventnim vlaknima postoje neki nelinearni učinci, kao što su stimulirano Brillouinovo raspršenje, stimulirano Ramanovo raspršenje i optički Kerrov učinak, koji će pogoršati kvalitetu zrake.Koristeći više apsorpcijske vršne vrijednosti na 976 nm, pojačano vlakno može se skratiti pod pretpostavkom iste učinkovitosti apsorpcije, a smanjenje duljine vlakna pomaže u izbjegavanju potiskivanja nelinearnih učinaka.
Epilog
GW Laser (GW) temelji se na tehnologiji pumpe od 976 nm i višekanalnoj shemi sinteze zrake kao glavnoj liniji, te je predan poboljšanju razine snage i kvalitete zrake lasera od 10.000 W;u isto vrijeme, također obraća pažnju na poboljšanje kvalitete i stabilnosti proizvoda, smanjenje stope kvarova proizvoda i složenost rukovanja kvarovima.U budućnosti ćemo korisnicima nastaviti pružati visokokvalitetne fiber lasere i snažnu tehničku podršku.
Vrijeme objave: 21. ožujka 2022