2021-ben Kína lesz az egyetlen nagy gazdaság a világon, amely gyorsan kilábal a 2020-as járványból.A megjelölt méret feletti iparágak hozzáadott értéke egész évben 9,6%-kal emelkedik az előző évhez képest, amelyből a high-tech gyártás, illetve a berendezésgyártás hozzáadott értéke.18,2%, 12,9%.Különösen a kínai lézeripar fejlődött gyorsan az elmúlt években, és a lézeripari lánc mérete gyorsan nőtt.2020-ban az ipar, az információs, a kereskedelem, az orvostudomány és a tudományos kutatás területén a lézerberendezések teljes árbevétele (beleértve az importot is) 69,2 milliárd jüan lesz, ami 2019-hez képest éves szinten 5,2 százalékpontos növekedést jelent.A fotovoltaikus, akkumulátor-, autó- és egyéb iparágak folyamatos virágzásával a kínai lézerberendezések piacának teljes árbevétele 2021-ben éves szinten 15,6%-kal nő, és eléri a 80 milliárd jüant.
▲2010-2021 Kína lézeres berendezések piaca
Ugyanakkor a lézer technológiája is gyorsan iterál.Először is, a szivattyútechnológia átalakul a 915 nm-es, szélesebb hőmérséklet-szabályozási területű megoldásról a nagyobb abszorpciós hatásfokkal rendelkező 976 nm-es megoldásra.Jelenleg a nagy teljesítményű, folyamatos szálas lézerek szivattyútechnológiai útvonalán a 976 nm-es pumpás Pu technológia vált a fő műszaki megoldássá.Ráadásul a 10 000 wattos lézerek technológiájában mindig is csata folyt az „egycsatornás szálerősítés” és a „többcsatornás sugárszintézis” között.A piac tovább fejlődik, és olyan átfogó tényezők, mint a technológia, a költség és a hatékonyság.Bontsuk le a két technikai utat.
10 000 wattos lézertechnológiai útvonalirány
1. Többcsatornás nyalábkombinációs séma
Különböző rendszerfelépítések szerint a szálas lézerek a következőkre oszthatók: direkt oszcillátor szerkezetű szálas lézerek és master oscillator power amplifier (MOPA) szerkezetű szálas lézerek.A direkt oszcillátor szerkezetű szálas lézer felépítése egyszerű, és csak lézeroszcillátort tartalmaz, a rács pedig kiválasztja és kiadja a kiválasztott meghatározott hullámhosszt.
A közvetlen oszcillátor konfigurációval rendelkező szálas lézer esetében ez főként egy pár rácsból (alacsony reflexió + nagy visszaverődés), egy erősítő szálból és több szivattyúból áll.Több pumpás fénysugarat kapcsolnak egy erősítő szálba egy sugárkombinátoron keresztül úgy, hogy az erősítő szál a részecskék számának inverziós eloszlásának állapotában legyen, hogy megvalósítsa a fény stimulált sugárzási erősítését, és végül válassza ki a a lézerfény specifikus hullámhossza az alacsony visszaverődésű rácson keresztül, hogy áthaladjon a kimeneti szálon.a kimeneti fejlécbe továbbítva.
▲ Közvetlen oszcillátor szerkezeten alapuló szálas lézer
Különböző szivattyúzási módszerek szerint osztható: előre szivattyúzás, fordított szivattyúzás és kétirányú szivattyúzás.A szivattyú fény befecskendezési iránya megegyezik a lézer kimeneti irányával, amelyet előre pumpálásnak nevezünk;a szivattyú fény befecskendezési iránya megegyezik a lézer kimeneti irányával az előre és hátra pumpálással ellentétes irányban;a szivattyú fénye előre és hátrafelé egyszerre fecskendeződik be.kétirányú pumpálásnak nevezzük.Jelenleg mind a GW, mind az IPG a fenti ábrán látható kétirányú szivattyúzási sémát használja.
Jelenleg egy főáramú direkt oszcillátorszerkezettel rendelkező szálas lézer vagy modul körülbelül 3 kW teljesítményű, és egy nagyobb teljesítményű lézert az egyik modulból a másikba kombinálnak, azaz több modul fénykibocsátását egy sugárkombinátoron keresztül kapcsolják össze. .szálba, majd kiadja.Például 12 kW-ot kapunk négy 3 kW-os modul kombinálásával.
▲ Nagy teljesítményű szálas lézer többcsatornás sugárszintézis sémával
2. Egycsatornás szálerősítési séma
A MOPA szerkezetű szálas lézer egy lézeroszcillátort és egy vagy több fokozatú szálerősítőt tartalmaz.Az oszcillátorban lévő rács által kiválasztott hullámhosszt használják magfényként, és a magfényt a többfokozatú erősítő hatására felerősítik, így a kimenő teljesítmény bizonyos mértékig elérhető.javulás.
Az ilyen nagy teljesítményű lézereknél a teljesítménynövekedést nem a modulok számának növelésével érik el, hanem elsősorban többfokozatú erősítők segítségével.Például 12 kW-ot kapunk 3 fokozatú erősítéssel.
▲ MOPA konfiguráción alapuló egycsatornás szálerősítési séma Nagy teljesítményű szálas lézer
A 10 000 wattos lézerek multiplexelésének előnyei
1.Az egész gép szerkezete egyszerű és könnyen karbantartható
Mivel az egycsatornás erősített nagy teljesítményű lézernek csak egy modulja van, a fény, az elektromosság és a víz belső elrendezése bonyolultabb.Vezérlőrendszere viszonylag bonyolultabb, az oszcillátornak és az erősítőnek bizonyos időzítési összefüggést kell követnie a be- és kikapcsolásakor: a lézer bekapcsolásakor először az oszcillátort, majd az erősítőt kell bekapcsolni a lézerről. első fokozatú erősítő;A színpadi erősítő elindul, és az erősítő lépésről lépésre kikapcsol.Ha az időzítés nem megfelelő, az nagy valószínűséggel súlyos károsodást okoz a lézerben.
A GW lézer által elfogadott többsugaras szintézisséma, a lézervezérlés viszonylag egyszerű, nincs időzítési probléma, programvezérlési problémák, és nem okoz kárt a gépben.Lézeres meghibásodás esetén a javítás egyszerűen elvégezhető a sérült modul eltávolításával és egy újjal történő cseréjével.Az ügyfelek számára több karbantartási időt takarít meg.
2. Erős visszafordulásgátló fényképesség
Az oszcillátoroktól eltérően az erősítő erősítőszálának mindkét végén nincs rács.A visszaverő fény a nagy reflexiós anyagok feldolgozásakor vagy az utóerősítő fordított fénye könnyen visszakerül az előerősítőbe, ami zavarja az előerősítő munkáját, sőt károkat is okoz.Ezért további optikai leválasztási intézkedésekre van szükség.
A GW lézer többsugaras szintézisséma, minden modulnak csak egy oszcillátora van, és nincs fordított fény;ugyanakkor a GW lézer egyedülálló titka – ABR anti-high-reflexiós technológia: egyetlen modul öt fokozatú visszatérő fényérzékelővel és -csupaszító berendezéssel van felszerelve. egyetlen modul, minden modul első szintű visszafordulásgátlóval van felszerelve, amely hatékonyan védi a belső alkatrészeket a sérülésektől, biztosítja a lézer stabil működését, és könnyen vágja az aranyat, ezüstöt, a nagy fényvisszaverő anyagokat, mint a réz és a Az alumínium különféle hegesztési alkalmazásokhoz alkalmas.
3. A kétirányú szivattyúzás javítja a rendszer stabilitását
➢Elnyomja a lézerzajt
Az előre és hátrafelé történő pumpálásnál a pumpa fényét az egyik végéről fecskendezik az itterbiummal adalékolt szálba, a pumpa fénye pedig erősebb az itterbiummal adalékolt szál bemeneti végén, így a részecske inverziós gerjesztése is erős, de a az abszorpciós tényező, a pumpáló fény erős.A fény a szál hossza mentén csillapodik, így egy bizonyos szálhosszon elérjük a telítettséget, és a zaj nő.A kétirányú pumpálással a szivattyú egyenletesen oszlik el a szálban, így az erősítés is egyenletesen oszlik el a szálban, így csökken a zaj.
➢Engedje le az egyvégű nyomást
Az erősítő szálba túlzott szivattyú fényenergia kapcsolódik, és az erősítő szál kezdeti szakasza nagyon elnyeli a szivattyú fényét, így a szál hőmérséklete a kezdeti szakaszban a legmagasabb, és a szál olvadáspontja viseli a legnagyobb nyomást.A kétvégű szivattyúzás hatására az erősítőszál mindkét oldalán lévő két olvadáspont megosztja a nyomást, így a rendszer stabilabban működik.
➢Növelje az üzemmód instabilitás küszöbét
Az üzemmód instabilitása az erősítő szál termikus terhelésével függ össze.A kétvégű szivattyúzási módszer alkalmazása után az erősítőszál hőmérséklet-eloszlása egyenletesebbé tehető, a hőhatás gyengül, és az üzemmód instabilitási küszöbértéke megnő.
.A 976 nm-es szivattyúzási rendszernek nyilvánvaló előnyei vannak
▶ Magasabb konverziós arány
Az itterbiummal adalékolt szálnak két erős abszorpciós csúcsa van 915 nm-en és 976 nm-en, így az itterbiummal adalékolt szálas lézerhez általában 915 nm vagy 975 nm szivattyú fénysávot választanak.Közülük a 975 nm-nél magasabb abszorpciós csúcs, ami körülbelül 3-szorosa a 915 nm-nek, így az 1070 nm-es, azonos teljesítményű lézer a 915 nm-es pumpafénynek csak egyharmadát fogyasztja.A szivattyú fényét elektromos energiából alakítják át, ami azt jelenti, hogy a 976 nm-es szivattyúforrás használata kevesebb elektromos energiát fogyaszt, hatékonyabb és energiatakarékosabb.
▶ Alacsonyabb nemlineáris hatások
A folyamatos egyfrekvenciás szálas lézerben van néhány nemlineáris hatás, mint például a stimulált Brillouin-szórás, a stimulált Raman-szórás és az optikai Kerr-effektus, amelyek rontják a sugár minőségét.A 976 nm-nél elért magasabb abszorpciós csúcs előnyeit kihasználva az erősítő szál rövidebbé tehető azonos abszorpciós hatékonyság mellett, és a szálhossz csökkentése segít elkerülni a nemlineáris hatások elnyomását.
Epilógus
A GW Laser (GW) 976 nm-es pumpás technológián és fő vonalként többcsatornás sugárszintézis sémán alapul, és elkötelezett a 10 000 wattos lézerek teljesítményszintjének és sugárminőségének javítása mellett;ugyanakkor figyelmet fordít a termékek minőségének és stabilitásának javítására, a termékmeghibásodási arány csökkentésére és a hibák kezelésének összetettségére.A jövőben továbbra is kiváló minőségű szálas lézereket és erős műszaki támogatást biztosítunk ügyfeleinknek.
Feladás időpontja: 2022. március 21