2021. gadā Ķīna būs vienīgā lielākā ekonomika pasaulē, kas ātri atgūsies no 2020. gada epidēmijas.Nozaru pievienotā vērtība, kas pārsniedz noteikto apjomu, visa gada laikā salīdzinājumā ar iepriekšējo gadu pieaugs par 9,6%, tai skaitā augsto tehnoloģiju ražošanas un iekārtu ražošanas pievienotā vērtība.18,2%, 12,9%.Jo īpaši Ķīnas lāzeru rūpniecība pēdējos gados ir strauji attīstījusies, un lāzeru nozares ķēdes mērogs ir strauji palielinājies.2020. gadā kopējie lāzeriekārtu pārdošanas ieņēmumi (ieskaitot importu) rūpniecības, informācijas, tirdzniecības, medicīnas un zinātniskās pētniecības jomās būs 69,2 miljardi juaņu, kas ir pieaugums salīdzinājumā ar 2019. gadu, kas ir par 5,2 procentpunktiem.Turpinoties uzplaukumam fotoelementu, enerģijas akumulatoru, automobiļu un citu nozaru jomā, Ķīnas lāzeriekārtu tirgus kopējie pārdošanas ieņēmumi 2021. gadā pieaugs par 15,6% salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu, sasniedzot 80 miljardus.
▲2010-2021 Ķīnas lāzeriekārtu tirgus
Tajā pašā laikā lāzera tehnoloģija arī strauji atkārtojas.Pirmkārt, sūkņa tehnoloģija tiek pārveidota no 915 nm risinājuma ar plašāku temperatūras kontroles zonu uz 976 nm risinājumu ar augstāku absorbcijas efektivitāti.Pašlaik lielas jaudas nepārtrauktas šķiedras lāzeru sūkņu tehnoloģiju maršrutā 976 nm sūkņa Pu tehnoloģija ir kļuvusi par galveno tehnisko risinājumu.Turklāt 10 000 vatu lāzeru tehnoloģijā vienmēr ir bijusi cīņa starp "vienkanāla šķiedru pastiprināšanu" un "daudzkanālu staru sintēzi".Tirgus turpina attīstīties, un tādi visaptveroši faktori kā tehnoloģija, izmaksas un efektivitāte Tas ir kļuvis par galveno faktoru rūpniecisko šķiedru lāzeru tirgus izvēlei.Sadalīsim divus tehniskos maršrutus.
10 000 vatu lāzertehnoloģijas maršruta virziens
1. Daudzkanālu staru kombinācijas shēma
Pēc dažādām sistēmu struktūrām šķiedru lāzerus var iedalīt: tiešās oscilatora struktūras šķiedru lāzeros un galvenā oscilatora jaudas pastiprinātāja (MOPA) struktūras šķiedru lāzeros.Šķiedru lāzers ar tiešo oscilatora struktūru ir vienkāršas struktūras un satur tikai lāzera oscilatoru, un režģis izvēlas un izvada izvēlēto konkrēto viļņa garumu.
Šķiedru lāzeram ar tiešās oscilatora konfigurāciju tas galvenokārt sastāv no režģu pāra (zems atstarojums + augsts atstarojums), pastiprinājuma šķiedras un vairākiem sūkņiem.Vairāki sūkņa gaismas stari tiek savienoti pastiprināšanas šķiedrā caur staru kombinētāju, lai pastiprinājuma šķiedra būtu daļiņu skaita inversijas sadalījuma stāvoklī, lai realizētu gaismas stimulētā starojuma pastiprināšanos, un visbeidzot izvēlieties lāzera gaismas specifiskais viļņa garums caur zemas atstarošanas režģi, lai izietu cauri izejas šķiedrai.pārsūtīts uz izvades galveni.
▲ Šķiedru lāzers, kura pamatā ir tiešā oscilatora struktūra
Atbilstoši dažādām sūknēšanas metodēm to var iedalīt: uz priekšu sūknēšanas, reversās sūknēšanas un divvirzienu sūknēšanas.Sūkņa gaismas iesmidzināšanas virziens ir tāds pats kā lāzera izvades virziens, ko sauc par sūknēšanu uz priekšu;sūkņa gaismas iesmidzināšanas virziens ir tāds pats kā lāzera izvades virziens, kas ir pretējs sūknēšanai uz priekšu un atpakaļgaitā;sūkņa gaisma tiek iesmidzināta no priekšpuses un atpakaļgaitas virziena vienlaikus.sauc par divvirzienu sūknēšanu.Pašlaik gan GW, gan IPG izmanto divvirzienu sūknēšanas shēmu, kas parādīta attēlā iepriekš.
Pašlaik šķiedru lāzera vai moduļa ar galveno tiešā oscilatora struktūru jauda ir aptuveni 3KW, un lielākas jaudas lāzers tiek apvienots no viena moduļa uz otru, tas ir, gaismas izvade no vairākiem moduļiem tiek savienota caur staru kombinatoru. .šķiedrā un pēc tam izvadīt.Piemēram, 12KW iegūst, apvienojot četrus 3KW moduļus.
▲ Lieljaudas šķiedru lāzers ar daudzkanālu staru sintēzes shēmu
2. Viena kanāla šķiedras pastiprināšanas shēma
Šķiedru lāzers ar MOPA struktūru ietver lāzera oscilatoru un vienu vai vairākus šķiedru pastiprinātāju posmus.Viļņa garums, ko izvēlas oscilatora režģis, tiek izmantots kā sēklu gaisma, un sēklu gaisma tiek pastiprināta daudzpakāpju pastiprinātāja iedarbībā, lai zināmā mērā varētu iegūt izejas jaudu.uzlabošanu.
Šādiem lieljaudas lāzeriem jaudas pieaugums netiek panākts, palielinot moduļu skaitu, bet galvenokārt ar daudzpakāpju pastiprinātājiem.Piemēram, 12KW tiek iegūts ar 3 pakāpju pastiprināšanu.
▲ Viena kanāla šķiedru pastiprināšanas shēma, kuras pamatā ir MOPA konfigurācija Lieljaudas šķiedru lāzers
10 000 vatu lāzeru multipleksēšanas priekšrocības
1. Visas mašīnas struktūra ir vienkārša un viegli kopjama
Tā kā vienkanāla pastiprinātajam lieljaudas lāzeram ir tikai viens modulis, gaismas, elektrības un ūdens iekšējais izvietojums ir sarežģītāks.Tā vadības sistēma ir salīdzinoši sarežģītāka, un oscilatoram un pastiprinātājam, ieslēdzot un izslēdzot, ir jāievēro noteikta laika attiecība: ieslēdzot lāzeru, vispirms jāieslēdz oscilators un pēc tam pastiprinātājs jāieslēdz no pirmās pakāpes pastiprinātājs;Skatuves pastiprinātājs sāk darboties, un pastiprinātājs soli pa solim tiek izslēgts.Ja laiks ir izjaukts, tas, ļoti iespējams, radīs nopietnus lāzera bojājumus.
GW lāzera pieņemtā vairāku staru sintēzes shēma, lāzera vadība ir salīdzinoši vienkārša, nav laika problēmu, programmas vadības problēmu un neradīs iekārtas bojājumus.Lāzera kļūmes gadījumā remontu var veikt, vienkārši noņemot bojāto moduli un nomainot to ar jaunu.Klientiem tas ietaupa vairāk apkopes laika.
2. Spēcīga pretatgriešanās gaismas spēja
Atšķirībā no oscilatoriem, pastiprinātāja pastiprinājuma šķiedras abos galos nav režģa.Atgriešanās gaisma, apstrādājot augstas atstarojuma materiālus vai pēcpastiprinātāja reverso gaismu, ir viegli atgriezta priekšpastiprinātājā, kas traucē priekšpastiprinātāja darbu un pat rada bojājumus.Tāpēc ir nepieciešams pievienot papildu optiskās izolācijas pasākumus.
GW lāzera vairāku staru sintēzes shēma, katram modulim ir tikai viens oscilators, un nav reversās gaismas;tajā pašā laikā GW lāzera unikālais noslēpums – ABR pretatstarošanās tehnoloģija: viens modulis ir aprīkots ar piecu līmeņu atgriešanās gaismas noteikšanas un noņemšanas ierīci; pamatojoties uz piecu līmeņu pretatspīdumu. viens modulis, katrs modulis ir aprīkots ar pirmā līmeņa pretatgriešanās gaismas ierīci, kas var efektīvi aizsargāt iekšējās sastāvdaļas no bojājumiem, nodrošināt stabilu lāzera darbību un viegli griezt zeltu, sudrabu, ļoti atstarojošus materiālus, piemēram, varu un alumīnijs ir piemērots dažādiem metināšanas pielietojumiem.
3. Divvirzienu sūknēšana uzlabo sistēmas stabilitāti
➢Apspiest lāzera troksni
Sūknēšanai uz priekšu un atpakaļgaitā sūkņa gaisma tiek ievadīta ar iterbiju leģētajā šķiedrā no viena gala, un sūkņa gaisma ir spēcīgāka ar iterbija leģētās šķiedras ievades galā, tāpēc arī daļiņu inversijas ierosme ir spēcīga, taču absorbcijas koeficients, sūknēšanas gaisma ir spēcīga.Gaisma tiks vājināta visā šķiedras garumā, lai noteiktā šķiedras garumā tiktu sasniegts pastiprinājuma piesātinājums un palielinātos troksnis.Divvirzienu sūknēšana var nodrošināt, lai sūknis vienmērīgi sadalītos šķiedrā, lai pastiprinājums tiktu vienmērīgi sadalīts arī šķiedrā, tādējādi samazinot troksni.
➢Atbrīvojiet viena gala spiedienu
Pārmērīga sūkņa gaismas enerģija tiek savienota ar pastiprināšanas šķiedru, un pastiprināšanas šķiedras sākotnējā daļa daudz absorbē sūkņa gaismu, tāpēc šķiedras temperatūra ir visaugstākā sākotnējā daļā, un šķiedras kušanas punkts ir vislielākais spiediens.Divu galu sūknēšana var likt diviem kušanas punktiem abās pastiprinošās šķiedras pusēs sadalīt spiedienu, padarot sistēmu stabilāku.
➢Palieliniet režīma nestabilitātes slieksni
Režīma nestabilitāte ir saistīta ar pastiprinājuma šķiedras termisko slodzi.Pēc divu galu sūknēšanas metodes izmantošanas pastiprinājuma šķiedras temperatūras sadalījumu var padarīt vienmērīgāku, vājināt termisko efektu un palielināt režīma nestabilitātes sliekšņa vērtību.4
.976 nm sūknēšanas shēmai ir acīmredzamas priekšrocības
▶ Augstāks konversijas līmenis
Ar iterbija leģētu šķiedru ir divi spēcīgi absorbcijas maksimumi pie 915 nm un 976 nm, tāpēc sūkņa gaismas josla, ko parasti izvēlas ar iterbija leģētu šķiedru lāzeru, ir 915 nm vai 975 nm.Tostarp absorbcijas maksimums pie 975 nm ir augstāks, kas ir aptuveni 3 reizes lielāks par 915 nm, tāpēc 1070 nm lāzers ar tādu pašu jaudu patērē tikai vienu trešdaļu no 915 nm sūkņa gaismas.Sūkņa gaisma tiek pārveidota no elektriskās enerģijas, kas nozīmē, ka 976 nm sūkņa avota izmantošana patērē mazāk elektroenerģijas un ir efektīvāka un taupīgāka.
▶Mazāk nelineāro efektu
Nepārtrauktajā vienas frekvences šķiedru lāzerā ir daži nelineāri efekti, piemēram, stimulēta Briljuina izkliede, stimulēta Ramana izkliede un optiskais Kerra efekts, kas pasliktinās staru kūļa kvalitāti.Izmantojot augstāko absorbcijas maksimumu pie 976 nm, pastiprinājuma šķiedru var padarīt īsāku, ievērojot tādu pašu absorbcijas efektivitāti, un šķiedras garuma samazināšana palīdz izvairīties no nelineāro efektu nomākšanas.
Epilogs
GW Laser (GW) pamatā ir 976 nm sūkņu tehnoloģija un daudzkanālu staru sintēzes shēma kā galvenā līnija, un tā ir apņēmusies uzlabot 10 000 vatu lāzeru jaudas līmeni un staru kūļa kvalitāti;tajā pašā laikā tā pievērš uzmanību arī produktu kvalitātes un stabilitātes uzlabošanai, produktu atteices biežuma samazināšanai un kļūmju apstrādes sarežģītībai.Nākotnē mēs turpināsim nodrošināt klientus ar augstas kvalitātes šķiedru lāzeriem un spēcīgu tehnisko atbalstu.
Izlikšanas laiks: 21.03.2022