2021 m. Kinija bus vienintelė didžioji ekonomika pasaulyje, kuri greitai atsigaus po 2020 m. epidemijos.Pramonės šakų, viršijančių nustatytą dydį, pridėtinė vertė per visus metus, palyginti su praėjusiais metais, padidės 9,6 proc., iš kurių atitinkamai padidės aukštųjų technologijų gamybos ir įrangos gamybos pridėtinė vertė.18,2%, 12,9%.Visų pirma, Kinijos lazerių pramonė pastaraisiais metais sparčiai vystėsi, o lazerių pramonės grandinės mastas sparčiai išaugo.2020 m. bendros lazerinės įrangos pardavimo pajamos (įskaitant importą) pramonės, informacijos, prekybos, medicinos ir mokslinių tyrimų srityse sieks 69,2 mlrd. juanių, o tai, palyginti su 2019 m., padidės 5,2 procentinio punkto.Toliau klestėjant fotovoltinės energijos, maitinimo elementų, automobilių ir kitoms pramonės šakoms, bendros Kinijos lazerinės įrangos rinkos pardavimo pajamos 2021 m. padidės 15,6 % per metus ir pasieks 80 milijardų.
▲2010-2021 Kinijos lazerinės įrangos rinka
Tuo pačiu metu lazerio technologija taip pat sparčiai kartojasi.Pirma, siurblio technologija transformuojama iš 915 nm tirpalo su platesne temperatūros valdymo zona į 976 nm tirpalą su didesniu absorbcijos efektyvumu.Šiuo metu didelio galingumo nepertraukiamo pluošto lazerių siurblinės technologijos maršrute 976 nm siurblio Pu technologija tapo pagrindiniu techniniu sprendimu.Be to, 10 000 vatų lazerių technologijoje visada vyko kova tarp „vieno kanalo pluošto stiprinimo“ ir „daugiakanalio pluošto sintezės“.Rinka toliau vystosi, o visapusiški veiksniai, tokie kaip technologija, sąnaudos ir efektyvumas, tapo pagrindiniu veiksniu renkantis pramoninių pluoštinių lazerių rinką.Išskaidykime du techninius maršrutus.
10 000 vatų lazerinės technologijos maršruto kryptis
1. Daugiakanalio pluošto derinimo schema
Pagal skirtingas sistemų struktūras skaidulinius lazerius galima skirstyti į: tiesioginės generatoriaus struktūros skaidulinius lazerius ir pagrindinio generatoriaus galios stiprintuvo (MOPA) struktūros skaidulinius lazerius.Skaidulinis lazeris su tiesioginio generatoriaus struktūra yra paprastos konstrukcijos ir jame yra tik lazerinis generatorius, o grotelė parenka ir išveda pasirinktą konkretų bangos ilgį.
Skaiduliniam lazeriui su tiesioginio osciliatoriaus konfigūracija jį daugiausia sudaro poros gardelių (mažas atspindys + didelis atspindys), stiprinimo pluoštas ir keli siurbliai.Keli siurblio šviesos pluoštai per pluošto kombinatorių sujungiami į stiprinimo skaidulą, kad stiprinimo skaidulos būtų dalelių skaičiaus pasiskirstymo inversijos būsenoje, kad būtų galima realizuoti stimuliuojamą šviesos spinduliuotės stiprinimą ir galiausiai pasirinkti specifinis lazerio šviesos bangos ilgis per mažo atspindžio groteles, kad praeitų per išėjimo skaidulą.perduodama į išvesties antraštę.
▲ Skaidulinis lazeris, pagrįstas tiesioginio osciliatoriaus struktūra
Pagal skirtingus siurbimo būdus jis gali būti suskirstytas į: pirmyn, atvirkštinį ir dvikryptį siurbimą.Siurblio šviesos įpurškimo kryptis yra tokia pati, kaip ir lazerio išvesties kryptis, vadinama siurbimu į priekį;siurblio šviesos įpurškimo kryptis yra tokia pati kaip lazerio išvesties kryptis, priešinga siurbimui pirmyn ir atgal;siurblio lemputė įpurškiama iš priekio ir atgal vienu metu.vadinamas dvikrypčiu siurbimu.Šiuo metu tiek GW, tiek IPG naudoja dvikrypčio siurbimo schemą, parodytą aukščiau esančiame paveikslėlyje.
Šiuo metu šviesolaidinis lazeris arba modulis, turintis pagrindinę tiesioginio generatoriaus struktūrą, turi apie 3 kW galią, o didesnės galios lazeris jungiamas iš vieno modulio į kitą, tai yra, kelių modulių šviesa yra sujungta per pluošto kombinatorių. .į pluoštą ir tada išvesti.Pavyzdžiui, 12KW gaunama sujungus keturis 3KW modulius.
▲ Didelės galios skaidulinis lazeris su kelių kanalų pluošto sintezės schema
2. Vieno kanalo pluošto stiprinimo schema
Skaidulinis lazeris su MOPA struktūra apima lazerinį osciliatorių ir vieną ar daugiau skaidulinių stiprintuvų pakopų.Bangos ilgis, pasirinktas osciliatoriaus grotelėmis, naudojamas kaip pradinė šviesa, o pradinė šviesa sustiprinama veikiant daugiapakopiam stiprintuvui, kad būtų galima gauti tam tikrą išėjimo galią.tobulinimas.
Tokiems didelės galios lazeriams galios padidėjimas pasiekiamas ne didinant modulių skaičių, o daugiausia naudojant daugiapakopius stiprintuvus.Pavyzdžiui, 12KW gaunama naudojant 3 pakopų stiprinimą.
▲ Vieno kanalo pluošto stiprinimo schema, pagrįsta MOPA konfigūracija Didelės galios šviesolaidinis lazeris
10 000 vatų galios lazerių tankinimo pranašumai
1.Visos mašinos struktūra yra paprasta ir lengvai prižiūrima
Kadangi vieno kanalo sustiprintas didelės galios lazeris turi tik vieną modulį, vidinis šviesos, elektros ir vandens išdėstymas yra sudėtingesnis.Jo valdymo sistema yra santykinai sudėtingesnė, o generatorius ir stiprintuvas įjungiant ir išjungiant turi laikytis tam tikro laiko santykio: įjungiant lazerį pirmiausia reikia įjungti osciliatorių, o tada stiprintuvą įjungti iš pirmosios pakopos stiprintuvas;Paleidžiamas scenos stiprintuvas, o stiprintuvas žingsnis po žingsnio išjungiamas.Kai laikas yra netinkamas, labai tikėtina, kad tai rimtai sugadins lazerį.
GW lazerio priimta kelių spindulių sintezės schema, lazerinis valdymas yra gana paprastas, nėra laiko problemų, programos valdymo problemų ir nepadarys žalos mašinai.Lazerio gedimo atveju remontas gali būti atliktas tiesiog išimant pažeistą modulį ir pakeičiant jį nauju.Klientams tai sutaupo daugiau priežiūros laiko.
2. Stiprus šviesos atsparumas grįžimui
Skirtingai nuo osciliatorių, abiejuose stiprintuvo stiprinimo pluošto galuose nėra grotelių.Grįžtamoji šviesa apdorojant stipriai atspindinčias medžiagas arba postiprintuvo atvirkštinė šviesa lengvai grąžinama į pirminį stiprintuvą, o tai trukdo pirminio stiprintuvo darbui ir netgi sukelia žalą.Todėl būtina pridėti papildomų optinės izoliacijos priemonių.
GW lazerio kelių spindulių sintezės schema, kiekvienas modulis turi tik vieną generatorių ir nėra atvirkštinės šviesos;tuo pat metu unikali GW lazerio paslaptis – ABR anti-refleksinė technologija: viename modulyje yra penkių lygių grįžtamosios šviesos aptikimo ir pašalinimo įtaisas; Remiantis penkių lygių antirefleksija vienas modulis, kiekviename modulyje yra pirmojo lygio priešpriešinės šviesos įtaisas, kuris gali efektyviai apsaugoti vidinius komponentus nuo pažeidimų, užtikrinti stabilų lazerio veikimą ir lengvai pjaustyti auksą, sidabrą, labai atspindinčias medžiagas, tokias kaip varis ir aliuminis tinka įvairiems suvirinimo darbams.
3. Dviejų krypčių siurbimas pagerina sistemos stabilumą
➢Slopinti lazerio triukšmą
Siurbiant pirmyn ir atgal, siurblio lemputė įpurškiama į iterbiu legiruotą pluoštą iš vieno galo, o siurblio lemputė yra stipresnė iterbiu legiruoto pluošto įvesties gale, todėl dalelių inversijos sužadinimas taip pat yra stiprus, bet dėl sugerties koeficientas, siurbimo šviesa yra stipri.Šviesa bus susilpninta per visą pluošto ilgį, kad prie tam tikro pluošto ilgio būtų pasiektas sodrumas ir padidėtų triukšmas.Dėl dvikrypčio siurbimo siurblys gali tolygiai paskirstyti šviesą pluošte, kad stiprinimas taip pat būtų tolygiai paskirstytas pluošte, kad būtų sumažintas triukšmas.
➢Atleiskite vieno galo slėgį
Pernelyg didelė siurblio šviesos energija yra sujungta su stiprinimo pluoštu, o pradinė stiprinimo pluošto dalis labai sugeria siurblio šviesą, todėl pluošto temperatūra yra aukščiausia pradinėje dalyje, o pluošto lydymosi temperatūra patiria didžiausią slėgį.Dviejų galų siurbimas gali priversti du lydymosi taškus abiejose stiprinimo pluošto pusėse pasidalyti slėgiu, todėl sistema veikia stabiliau.
➢Padidinkite režimo nestabilumo slenkstį
Režimo nestabilumas yra susijęs su stiprinimo pluošto termine apkrova.Pritaikius dviejų galų siurbimo metodą, stiprinimo pluošto temperatūros pasiskirstymas gali būti tolygesnis, susilpnėja šiluminis efektas ir padidinama režimo nestabilumo slenkstinė vertė.
.976 nm siurbimo schema turi akivaizdžių pranašumų
▶ Didesnis konversijos koeficientas
Iterbiu legiruotas pluoštas turi dvi stiprias sugerties smailes ties 915 nm ir 976 nm, todėl siurblio šviesos juosta, paprastai pasirenkama iterbiu legiruoto pluošto lazeriui, yra 915 nm arba 975 nm.Tarp jų 975 nm sugerties smailė yra didesnė, o tai yra maždaug 3 kartus daugiau nei 915 nm, todėl tokios pat galios 1070 nm lazeris sunaudoja tik trečdalį 915 nm siurblio šviesos.Siurblio lemputė konvertuojama iš elektros energijos, o tai reiškia, kad naudojant 976 nm siurblio šaltinį sunaudojama mažiau elektros energijos ir yra efektyvesnis bei taupesnis.
▶ Mažesni netiesiniai efektai
Nepertraukiamo vieno dažnio pluošto lazeryje yra keletas netiesinių efektų, tokių kaip stimuliuojama Brillouin sklaida, stimuliuojama Ramano sklaida ir optinis Kerr efektas, kurie pablogins pluošto kokybę.Dėl didesnės sugerties smailės ties 976 nm, stiprinimo pluoštas gali būti sutrumpintas, esant tokiam pačiam absorbcijos efektyvumui, o pluošto ilgio sumažinimas padeda išvengti netiesinių efektų slopinimo.
Epilogas
GW Laser (GW) yra pagrįstas 976 nm siurblio technologija ir kelių kanalų pluošto sintezės schema, kaip pagrindinė linija, ir yra įsipareigojusi pagerinti 10 000 vatų lazerių galios lygį ir spindulio kokybę;tuo pačiu metu dėmesys kreipiamas į gaminių kokybės ir stabilumo gerinimą, gaminių gedimo rodiklių mažinimą ir gedimų tvarkymo sudėtingumą.Ateityje klientams ir toliau teiksime aukštos kokybės šviesolaidinius lazerius ir stiprią techninę pagalbą.
Paskelbimo laikas: 2022-03-21