പവറും തെളിച്ചവും ടൂ-വീൽ ഡ്രൈവ് ഭാവിയിലെ ഫൈബർ ലേസർ വികസനം നിർവ്വചിക്കുന്നു

ഉയർന്ന തെളിച്ചം, നല്ല ദിശാബോധം, നല്ല മോണോക്രോമാറ്റിറ്റി, ഉയർന്ന യോജിപ്പ് എന്നിങ്ങനെ നാല് പ്രധാന സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ലേസറിനുണ്ട്.ഈ ഗുണങ്ങൾ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് ലേസർ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

ലേസറിന്റെ ഉയർന്ന തെളിച്ചം സാധാരണ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ഒരു പ്രധാന സവിശേഷതയാണ്, കൂടാതെ ശക്തിയും തെളിച്ചവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ലേസറുകളുടെ വികസനത്തിന് ഒരു ശാശ്വത വിഷയമാണ്.ഉയർന്ന തെളിച്ചം എന്താണ്, സാങ്കേതിക ഭാഷയിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്, 1 ന് അടുത്ത് ബീം ഗുണനിലവാരം വിവരിക്കുന്ന സൂചിക M2 ആണ്.

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയോടെ, ഗാർഹിക ഫൈബർ ലേസറുകൾ ക്രമേണ 12KW മുതൽ 20KW വരെ വൈദ്യുതി പരിധി ലംഘിച്ചു.നിലവിൽ, 30KW ശക്തിയുള്ള ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഫൈബർ ലേസർ വിപണിയിൽ അവതരിപ്പിച്ചു, അടുത്ത ഘട്ടം 50KW ആണ്.ആരുടെ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ കൂടുതലാണെന്ന് എല്ലാവരും ശ്രദ്ധിക്കുകയും മത്സരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ ആരാണ് മികച്ച ബീം ഗുണനിലവാരമുള്ളതെന്ന് അവഗണിക്കുന്നു.

ഇന്ന് നമുക്ക് ഉയർന്ന തെളിച്ചം എന്താണെന്നും ഉയർന്ന തെളിച്ചത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളും പ്രാധാന്യവും നോക്കാം.

ലേസർ ബീമിന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ

ലേസർ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ലേസർ പ്രകാശം ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു, ആദ്യം അടുത്തുള്ള വയലിൽ ഒത്തുചേരുന്നു, തുടർന്ന് ദൂരെയുള്ള വയലിൽ വ്യാപിക്കുന്നു

അകത്ത്,

ബീം വെയിസ്റ്റ് റേഡിയസ് w0 എന്നത് ലേസർ ബീം സമീപ ഫീൽഡിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ ഭാഗത്തേക്ക് കൂടിച്ചേരുന്ന ദൂരമാണ്;

ബീം അരക്കെട്ട് √2 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ റെയ്‌ലീ നീളം ZR ആണ്;

വിദൂര ഫീൽഡ് റെയ്‌ലീ ദൈർഘ്യത്തിന്റെ 4 മടങ്ങ് പരിധിക്കപ്പുറമുള്ള ശ്രേണിയായി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ സമീപ ഫീൽഡ് റെയ്‌ലീ നീളത്തിന്റെ 4 മടങ്ങിനുള്ളിലെ ശ്രേണിയായി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു;

ഫാർ-ഫീൽഡ് ഡൈവേർജൻസ് ആംഗിൾ θ, വിദൂര ഫീൽഡിലെ ലേസർ ബീമിന്റെ വ്യതിചലനത്തിന്റെ അളവിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ബീം ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ സ്വഭാവം

ലേസർ ബീമിന്റെ സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ ചിത്രീകരിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന പാരാമീറ്ററാണ് ബീം ഗുണനിലവാരം, ഇത് ലേസർ ബീമിന്റെ ഒരു പ്രധാന സൂചകമാണ്, ഇത് ഒരു പ്രത്യേക സാഹചര്യത്തിൽ ലേസർ ബീമിന്റെ ഫോക്കസിന്റെ അളവ് അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ബീം ഗുണനിലവാരം അളക്കാൻ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികൾ ഇവയാണ്: ബീം പാരാമീറ്റർ ഉൽപ്പന്നം (BPP), M2^ഘടകം.

ബിപിപി (ബീം പാരാമീറ്റർ ഉൽപ്പന്നം): ബീം പാരാമീറ്റർ ഉൽപ്പന്നം, ബീം അരക്കെട്ട് ആരം ( w₀) ഫാർ-ഫീൽഡ് ഡൈവർജൻസ് ആംഗിൾ (θ) കൊണ്ട് ഗുണിച്ചാൽ:

എം²: ബിപിപിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാവുന്ന അടിസ്ഥാന ഗൗസിയൻ ബീമിന്റെ ബീം പാരാമീറ്റർ ഉൽപ്പന്നവുമായുള്ള ബീം പാരാമീറ്റർ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ അനുപാതം:

മുകളിലുള്ള ഫോർമുലയിൽ നിന്ന്, നമുക്ക് ഇത് എളുപ്പത്തിൽ കണ്ടെത്താനാകും: BPP-യ്ക്ക് തരംഗദൈർഘ്യവുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ല, അതേസമയം M2 ഘടകം ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

M² ഘടകത്തിന്റെ മൂല്യം 1 ന് അനന്തമായി അടുത്താണ്, അതായത് യഥാർത്ഥ ഡാറ്റയും അനുയോജ്യമായ ഡാറ്റയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം.യഥാർത്ഥ ഡാറ്റ അനുയോജ്യമായ ഡാറ്റയോട് അടുക്കുമ്പോൾ, ബീം ഗുണനിലവാരം മികച്ചതാണ്.

1070nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഫൈബർ ലേസറിന്, അനുയോജ്യമായ പാരാമീറ്ററുകൾ ഇതായിരിക്കണം:

ഫൈബർ ലേസർ BPP അല്ലെങ്കിൽ M2 ആയിരിക്കുമ്പോൾ^{പരാമീറ്റർ}ഈ മൂല്യത്തോട് അടുത്താണ്, ബീം ഗുണനിലവാരം മികച്ചതും അനുബന്ധ വ്യതിചലന ആംഗിൾ ചെറുതുമാണ്.

ബീം ഗുണനിലവാരം എങ്ങനെ നിർണ്ണയിക്കും

സാധാരണയായി, ലേസറിന്റെ ബീം ഗുണനിലവാരം അളക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഒരു ബീം അനലൈസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒപ്റ്റിക്കൽ പാതയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അനലൈസറിനെ നീക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ബീം അരക്കെട്ടിന്റെ വലുപ്പം, സ്ഥാനം, വ്യതിചലന ആംഗിൾ എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒന്നിലധികം സ്ഥാനങ്ങളിൽ X, Y, Z വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. , കൂടാതെ റെയ്‌ലീ നീളവും BPP അല്ലെങ്കിൽ M2 കണക്കാക്കുക.

സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് കത്തി എഡ്ജ് രീതിയും സ്ലിറ്റ് രീതിയുമാണ്.രണ്ടിന്റെയും ആശയങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപരമായി ഒന്നുതന്നെയാണ്, അതായത്, കത്തിയുടെ അഗ്രം അല്ലെങ്കിൽ സ്ലിറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബീം സ്കാൻ ചെയ്യുക, ഒരു വിഭാഗത്തിന്റെ പ്രകാശ ഫീൽഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ അളക്കുക, മാപ്പ് ചെയ്യുക, തുടർന്ന് പ്രകാശ മണ്ഡലം അളക്കാനും മാപ്പ് ചെയ്യാനും മുകളിലേക്കും താഴേക്കും നീങ്ങുക. വ്യത്യസ്ത ദൂരങ്ങൾ.അവസാനമായി, ത്രിമാന ലൈറ്റ് ഫീൽഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ലഭിക്കുന്നു.

▲ കത്തി എഡ്ജ് രീതി

▲ സ്ലിറ്റ് രീതി

ബീം ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ പരിശോധന പലപ്പോഴും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്.ലളിതമായി, ഫൈബർ കോർ വ്യാസവും സംഖ്യാ അപ്പെർച്ചറും (NA) അനുസരിച്ച് നമുക്ക് ഏകദേശ കണക്ക് കണക്കാക്കാം.

ഒരു പ്രകാശകിരണം, ആംഗിൾ ശ്രേണി എത്ര വലുതാണെങ്കിലും, അത് ക്രിട്ടിക്കൽ ആംഗിൾ പരിധിക്കുള്ളിൽ ഫൈബറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ സാധാരണഗതിയിൽ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ കഴിയൂ.ഈ ആംഗിൾ α ന്റെ സൈൻ മൂല്യം ഫൈബറിന്റെ സംഖ്യാ അപ്പെർച്ചർ NA ആണ്, അതായത് NA=sinα, ഇത് ഫൈബറിനു ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.കഴിവ്.പൊതുവെ അത് ഏകദേശം കണക്കാക്കാം.

ഉയർന്ന തെളിച്ചമുള്ള ലേസറുകൾ കൊണ്ട് നമ്മൾ സാധാരണയായി എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്?

തെളിച്ചം (Br) നിർവ്വചനം: യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലെ പവർ ഡെൻസിറ്റിയും യൂണിറ്റ് സോളിഡ് ആംഗിളും.ഞങ്ങൾ മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഒരു ഫൈബർ ലേസറിന്റെ കോർ ഏരിയ, വിദൂര-ഫീൽഡ് സോളിഡ് ആംഗിൾ.

മേൽപ്പറഞ്ഞ ഫോർമുല അനുസരിച്ച്, ഉയർന്ന തെളിച്ചം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതിന്റെ അർത്ഥം ഉയർന്ന ബീം ഗുണനിലവാരം (അതായത്, ചെറിയ BPP അല്ലെങ്കിൽ M) ആണെന്ന് കാണുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല.^{2) അതേ ശക്തിയിൽ.}

ഉയർന്ന തെളിച്ചമുള്ള ലേസറുകളുടെ ആഗോള നേതാവെന്ന നിലയിൽ,GW ലേസർ ടെക് 976nm ഉയർന്ന തെളിച്ചമുള്ള ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ ഗവേഷണത്തിലും വികസനത്തിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഇത് ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ വികസന പ്രവണതയെ നയിക്കുന്നു.

ഗുവാങ്ഹുയി ലേസർസിംഗിൾ-മോഡ് 10μmലിമിറ്റ് ഫൈബർ ഔട്ട്പുട്ട് ലേസർ, എം²<1.1, 50kw 100μm ഫൈബർ ലേസർ എന്നിവയ്ക്ക് ഭൗതിക പരിധിക്ക് അടുത്ത് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുണ്ട്.

പരമ്പരാഗത 100μm കോർ വ്യാസമുള്ള സിംഗിൾ-മോഡ് 4kW ലേസർ എം²<1.3, മൾട്ടി-മോഡ് 12kW ലേസർ BPP<4.

▲ Guanghui ലേസർ YLPS സീരീസ് സിംഗിൾ മോഡ്യൂൾ 4KW ലേസർ

▲ Guanghui Laser YLPM സീരീസ് മൾട്ടി-മൊഡ്യൂൾ 20KW ലേസർ

5

ഉയർന്ന തെളിച്ചത്തിന്റെ പ്രാധാന്യവും ഗുണങ്ങളും

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന പവർ ലേസറുകൾ ക്രമേണ വിപണിയിലെ പ്രധാന ശക്തിയായി മാറുന്നു, കൂടാതെ ഫൈബർ ലേസറുകളും ഉയർന്ന ശക്തിയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു.12KW ലേസറുകൾ മുഖ്യധാരാ ലേസർ നിർമ്മാതാക്കളുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് കോൺഫിഗറേഷനായി മാറിയിരിക്കുന്നു.കഴിഞ്ഞ വർഷം, ഗ്വാങ്‌ഹുയി ലേസറിന്റെ 20KW ലേസറുകളുടെ വിൽപ്പന ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു;നിലവിൽ, 40KW ലേസറുകൾ ക്രമേണ ഷിപ്പ് ചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

നിലവിലുള്ള ഹൈ-പവർ ഫൈബർ ലേസറുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഒന്നിലധികം മൊഡ്യൂളുകൾ ചേർന്നതാണ്, അതായത്, ഒന്നിലധികം ലേസർ മൊഡ്യൂളുകളുടെ പ്രകാശ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ടിനായി ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിലേക്ക് യോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ഒരൊറ്റ ലേസർ മൊഡ്യൂളിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഫൈബർ കോറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഒന്നിലധികം മൊഡ്യൂളുകൾ സംയോജിത ഔട്ട്‌പുട്ട് ഫൈബർ കോർ വ്യാസം വലുതും ബീം ഗുണനിലവാരം അതിനനുസരിച്ച് കുറവുമാണ്.

ബീം ഗുണനിലവാരം അവഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, എത്ര ഉയർന്ന ശക്തിയാണെങ്കിലും, മൾട്ടി-മൊഡ്യൂൾ ബീം കോമ്പിനിംഗ് സ്കീമിലൂടെ അത് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും.എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതിക പുരോഗതിയും വ്യാവസായിക നവീകരണവും കൊണ്ട്, നിർമ്മാണ വ്യവസായം ക്രമേണ ഉയർന്ന നിലവാരത്തിലേക്ക് നീങ്ങും, ഇത് അനിവാര്യമായും ലേസറുകൾക്ക് ഉയർന്നതും ഉയർന്നതുമായ ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു, വൈദ്യുതി വർദ്ധനവ് തൃപ്തിപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, തെളിച്ചം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുകയും ചെയ്യും. .തെളിച്ചത്തിൽ ശ്രദ്ധിക്കാതെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ഉയർന്ന പവർ ലേസറുകൾ ഉടൻ തന്നെ വിപണിയിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെടും.

അതിന്റെ സ്ഥാപനം മുതൽ, GW ലേസർ ടെക്ഉയർന്ന തെളിച്ചമുള്ള ലേസറുകളുടെ ഗവേഷണത്തിനും വികസനത്തിനും പ്രതിജ്ഞാബദ്ധമാണ്, അത് ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും തെളിച്ചം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.സിംഗിൾ ലേസർ മൊഡ്യൂൾ ടെക്‌നോളജി, ഫൈബർ ഫ്യൂഷൻ സ്‌പ്ലിസിംഗ്, ബീം കോമ്പിനിംഗ് സ്‌കീമുകൾ എന്നിവയുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനിലൂടെ ലേസർ തെളിച്ചം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.അതേ പവർ അവസ്ഥയിൽ, ഒരേ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് കൊളൈമേഷനും ഫോക്കസിംഗും ചെയ്ത ശേഷം, ഫോക്കൽ പോയിന്റിലെ സ്പോട്ട് ചെറുതും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത കൂടുതലുമാണ്.ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് നേരിട്ട് പ്രകടമാണ്: അതേ ശക്തിയിൽ, പ്രോസസ്സിംഗ് വേഗത വേഗതയുള്ളതാണ്;അതേ പ്രോസസ്സിംഗ് വേഗതയിൽ, ആവശ്യമായ പവർ ചെറുതാണ്.

GW ലേസറിന്റെ YLPM സീരീസ് 20KW ലേസർ കട്ടിംഗ് ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക.അതേ ശക്തിയിൽ മറ്റ് ലേസറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കട്ടിംഗ് വേഗത കൂടുതലാണ്, ഉയർന്ന പ്രതിഫലന വസ്തുക്കൾ മുറിക്കുന്നതിൽ ഈ ഗുണം പ്രത്യേകിച്ചും വ്യക്തമാണ്.

ഉയർന്ന തെളിച്ചമുള്ള ലേസർ ലേസർ വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനത്തിന് ഒരു പ്രധാന ദിശയാണ്.നിലവിലെ ഹൈ-പവർ ലേസർ മാർക്കറ്റ് വ്യക്തമായ ഏകത പ്രകടമാക്കി, പ്രധാന ലേസർ നിർമ്മാതാക്കൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ്ഡ് പവറിന്റെ ദിശയിലേക്ക് മുന്നേറുകയാണ്.

GWലേസർലേസർ ശക്തിയുടെ വർദ്ധനവിനെക്കുറിച്ച് മാത്രമല്ല, ലേസർ തെളിച്ചം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലും കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുന്നു.ഭാവിയിൽ, ഉയർന്ന തെളിച്ചത്തിന്റെ ദിശയിൽ ഞങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം തുടരും, അതുവഴി ലേസറിന് മികച്ച ബീം ഗുണനിലവാരവും പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനവും ഉണ്ടായിരിക്കുകയും പ്രോസസ്സിംഗ് കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഉപഭോക്താക്കളെ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും.