2021 онд Хятад улс 2020 оны тахлаас хурдан сэргэх дэлхийн цорын ганц томоохон эдийн засаг болно.Бүтэн жилийн хугацаанд тогтоосон хэмжээнээс давсан үйлдвэрүүдийн нэмүү өртөг өмнөх оныхоос 9.6%-иар өсөх бөгөөд үүнээс өндөр технологийн үйлдвэрлэл, тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэлийн нэмэгдсэн өртөг тус тус өснө.18.2%, 12.9%.Ялангуяа сүүлийн жилүүдэд Хятадын лазерын үйлдвэрлэл эрчимтэй хөгжиж, лазерын үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээний цар хүрээ маш хурдацтай нэмэгдсэн байна.2020 онд аж үйлдвэр, мэдээлэл, худалдаа, анагаах ухаан, шинжлэх ухааны судалгааны салбарын лазер тоног төхөөрөмжийн борлуулалтын нийт орлого (импортыг оруулаад) 69.2 тэрбум юаньд хүрч, 2019 оныхоос 5.2 пунктээр нэмэгдэнэ.Фотоволтайк, цахилгаан батерей, автомашин болон бусад салбарууд үргэлжлэн хөгжихийн хэрээр Хятадын лазер тоног төхөөрөмжийн зах зээлийн нийт борлуулалтын орлого 2021 онд өмнөх оны мөн үеийнхээс 15.6%-иар нэмэгдэж, 80 тэрбум юаньд хүрэх болно.
▲2010-2021 Хятадын лазер тоног төхөөрөмжийн зах зээл
Үүний зэрэгцээ лазерын технологи ч хурдацтай давтагдаж байна.Нэгдүгээрт, насосны технологи нь илүү өргөн температурын хяналтын талбай бүхий 915 нм уусмалаас илүү шингээлтийн үр ашигтай 976 нм уусмал болгон хувиргасан.Одоогийн байдлаар өндөр хүчин чадалтай тасралтгүй шилэн лазерын насосны технологийн зам дээр 976 нм насосны Pu технологи нь үндсэн техникийн шийдэл болж байна.Нэмж дурдахад 10,000 ваттын лазерын технологид "нэг сувгийн шилэн олшруулалт" болон "олон сувгийн цацрагийн синтез" хоёрын хооронд үргэлжилсэн тулаан байсаар ирсэн.Зах зээл үргэлжлэн хөгжиж, технологи, өртөг, үр ашиг зэрэг цогц хүчин зүйлүүд нь үйлдвэрлэлийн шилэн лазерын зах зээлийг сонгох гол хүчин зүйл болсон.Техникийн хоёр замыг задлаад үзье.
10,000 ваттын лазер технологийн маршрутын чиглэл
1. Олон сувгийн цацрагийн хослолын схем
Системийн янз бүрийн бүтцийн дагуу шилэн лазерыг дараахь байдлаар хувааж болно: шууд осцилляторын бүтэцтэй шилэн лазер ба мастер осцилляторын хүч өсгөгч (MOPA) бүтэцтэй шилэн лазер.Шууд осцилляторын бүтэцтэй шилэн лазер нь энгийн бүтэцтэй бөгөөд зөвхөн лазерын осцилляторыг агуулдаг бөгөөд сараалж нь сонгосон тодорхой долгионы уртыг сонгож, гаргадаг.
Шууд осцилляторын тохиргоо бүхий шилэн лазерын хувьд энэ нь голчлон хос сараалж (бага тусгал + өндөр тусгал), олзны утас, хэд хэдэн шахуургаас бүрдэнэ.Насосны гэрлийн олон цацрагийг туяа нэгтгэгчээр дамжуулан олзны шилэнд холбодог бөгөөд ингэснээр олз нь бөөмсийн тооны урвуу тархалтын төлөвт байгаа бөгөөд ингэснээр гэрлийн өдөөгдсөн цацрагийн олшруулалтыг хийж, эцэст нь Лазер гэрлийн тодорхой долгионы уртыг тусгал багатай сараалжаар дамжуулж гаралтын шилэн дундуур .гаралтын толгой руу дамжуулна.
▲ Шууд осцилляторын бүтцэд суурилсан шилэн лазер
Ус шахах янз бүрийн аргын дагуу үүнийг урагш шахах, урвуу шахах, хоёр чиглэлтэй шахах гэж хувааж болно.Шахуургын гэрэл шахах чиглэл нь лазерын гаралтын чиглэлийг урагш шахах гэж нэрлэдэгтэй ижил байна;насосны гэрлийн шахах чиглэл нь урагш болон урвуу шахуургын эсрэг лазерын гаралтын чиглэлтэй ижил байна;насосны гэрлийг урагш болон урвуу чиглэлд нэгэн зэрэг шахдаг.хоёр чиглэлтэй шахуурга гэж нэрлэдэг.Одоогийн байдлаар GW болон IPG хоёулаа дээрх зурагт үзүүлсэн хоёр чиглэлтэй шахуургын схемийг ашигладаг.
Одоогийн байдлаар шилэн лазер эсвэл үндсэн шууд осцилляторын бүтэцтэй модуль нь ойролцоогоор 3 кВт чадалтай бөгөөд илүү өндөр чадалтай лазерыг нэг модулиас нөгөөд нэгтгэдэг, өөрөөр хэлбэл олон модулийн гэрлийн гаралтыг туяа нэгтгэгчээр холбодог. .утас руу оруулаад дараа нь гаргана.Жишээлбэл, 3КВ-ын дөрвөн модулийг нэгтгэснээр 12КВт-ыг олж авдаг.
▲ Олон сувгийн цацрагийн синтезийн схем бүхий өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер
2. Нэг сувгийн шилэн олшруулалтын схем
MOPA бүтэцтэй шилэн лазер нь лазер осциллятор болон шилэн өсгөгчийн нэг буюу хэд хэдэн үе шатыг агуулдаг.Осциллятор дахь сараалжаар сонгосон долгионы уртыг үрийн гэрэл болгон ашиглах ба үрийн гэрлийг олон шатлалт өсгөгчийн үйлчлэлээр өсгөж, гаралтын хүчийг тодорхой хэмжээгээр авах боломжтой.сайжруулалт.
Ийм өндөр чадалтай лазерын хувьд хүчийг нэмэгдүүлэх нь модулиудын тоог нэмэгдүүлэх замаар хийгддэггүй, гэхдээ голчлон олон шатлалт өсгөгчөөр ажилладаг.Жишээлбэл, 12 кВт-ыг 3 үе шаттай өсгөлтөөр олж авдаг.
▲ MOPA тохиргоонд суурилсан нэг сувгийн шилэн олшруулалтын схем Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер
10,000 ваттын лазерыг олон талт болгох давуу тал
1. Бүхэл бүтэн машины бүтэц нь энгийн бөгөөд засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар байдаг
Нэг сувгийн өсгөсөн өндөр чадалтай лазер нь зөвхөн нэг модультай тул гэрэл, цахилгаан, усны дотоод зохион байгуулалт илүү төвөгтэй байдаг.Түүний удирдлагын систем нь харьцангуй нарийн төвөгтэй бөгөөд осциллятор ба өсгөгчийг асаах, унтраахдаа тодорхой хугацааны харилцааг дагаж мөрдөх шаардлагатай: лазерыг асаахдаа эхлээд осцилляторыг асааж, дараа нь өсгөгчийг асаах хэрэгтэй. эхний шатны өсгөгч;Тайзны өсгөгч эхэлж, өсгөгч нь алхам алхмаар унтардаг.Нэгэнт цаг хугацаа алдагдсан тохиолдолд лазерт ноцтой гэмтэл учруулах магадлал маш өндөр байдаг.
GW лазераар батлагдсан олон цацрагийн синтезийн схем, лазерын удирдлага нь харьцангуй энгийн бөгөөд цаг хугацааны асуудал, програмын хяналтын асуудал байхгүй бөгөөд машинд гэмтэл учруулахгүй.Лазер эвдэрсэн тохиолдолд гэмтсэн модулийг салгаж, шинээр солих замаар л засвар хийх боломжтой.Үйлчлүүлэгчдийн хувьд энэ нь засвар үйлчилгээний цагийг илүү хэмнэдэг.
2. Буцах гэрлийн эсрэг хүчтэй
Осцилляторуудаас ялгаатай нь өсгөгчийн олшруулалтын утаснуудын хоёр төгсгөлд тор байхгүй.Өндөр тусгалтай материалыг боловсруулах үед буцах гэрэл эсвэл дараах өсгөгчийн урвуу гэрэл нь өмнөх өсгөгч рүү буцахад хялбар байдаг бөгөөд энэ нь өмнөх өсгөгчийн ажилд саад учруулж, бүр гэмтэл учруулдаг.Тиймээс оптик тусгаарлах нэмэлт арга хэмжээг нэмж оруулах шаардлагатай байна.
GW лазерын олон цацрагийн синтезийн схем, модуль бүр нь зөвхөн нэг осциллятортой бөгөөд урвуу гэрэл байхгүй;Үүний зэрэгцээ GW лазерын өвөрмөц нууц нь өндөр тусгалын эсрэг ABR технологи юм: нэг модуль нь таван түвшний буцах гэрлийг илрүүлэх, хуулах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон; Таван түвшний тусгалын эсрэг үндсэн дээр Нэг модуль, модуль бүр нь дотоод эд ангиудыг гэмтлээс үр дүнтэй хамгаалж, лазерын тогтвортой ажиллагааг хангаж, алт, мөнгө, зэс зэрэг өндөр цацруулагч материалыг хялбархан зүсэх чадвартай, буцах эсрэг гэрлийн төхөөрөмжөөр тоноглогдсон. хөнгөн цагаан нь янз бүрийн гагнуурын ажилд тохиромжтой.
3. Хоёр чиглэлтэй шахуурга нь системийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг
➢Лазерын дуу чимээг дарах
Урагш болон урвуу шахуургын хувьд насосны гэрлийг итерби агуулсан шилэнд нэг талаас нь шахдаг бөгөөд насосны гэрэл нь итерби агуулсан шилэн хэсгийн оролтын төгсгөлд илүү хүчтэй байдаг тул бөөмийн урвуу өдөөлт нь бас хүчтэй байдаг боловч шингээх хүчин зүйл, шахах гэрэл хүчтэй.Шилэн утаснуудын уртын дагуу гэрлийг сулруулж, тодорхой ширхэгийн уртад ханасан байдлыг олж авах ба дуу чимээ ихсэх болно.Хоёр чиглэлтэй шахуурга нь насосны гэрлийг шилэнд жигд хуваарилах боломжтой бөгөөд ингэснээр ашиг нь шилэнд жигд тархаж, дуу чимээ багасна.
➢Нэг талын даралтыг бууруулна
Насосны гэрлийн хэт их энерги нь олзны шилэнд нийлдэг ба олзны шилэн хэсгийн эхний хэсэг нь насосны гэрлийг маш ихээр шингээдэг тул эхний хэсэгт шилэн температур хамгийн өндөр, шилэн хайлах цэг нь хамгийн их даралттай байдаг.Давхар төгсгөлийн шахуурга нь олзны шилэн хоёр талын хоёр хайлах цэгийг даралтыг хуваалцаж, системийг илүү тогтвортой ажиллуулдаг.
➢Гогийн тогтворгүй байдлын босгыг нэмэгдүүлнэ
Горим тогтворгүй байх нь олзны утаснуудын дулааны ачаалалтай холбоотой.Давхар төгсгөлтэй шахах аргыг хэрэглэсний дараа олзны утаснуудын температурын тархалтыг жигд болгож, дулааны нөлөөллийг сулруулж, горимын тогтворгүй байдлын босго утгыг нэмэгдүүлнэ.4
.976 нм шахах схем нь тодорхой давуу талтай
▶ Өндөр хөрвүүлэх хувь
Иттерби агуулсан шилэн утас нь 915 нм ба 976 нм долгионы уртад хоёр хүчтэй шингээлтийн оргилтой тул итерби агуулсан шилэн лазерын хувьд насосны гэрлийн зурвасыг ихэвчлэн 915 нм эсвэл 975 нм-ээр сонгодог.Тэдгээрийн дотроос 975 нм-ийн шингээлтийн оргил нь илүү өндөр буюу 915 нм-ээс 3 дахин их байдаг тул ижил чадалтай 1070 нм лазер нь 915 нм насосны гэрлийн гуравны нэгийг л зарцуулдаг.Насосны гэрлийг цахилгаан эрчим хүчнээс хувиргадаг бөгөөд энэ нь 976нм насосны эх үүсвэрийг ашиглах нь цахилгаан эрчим хүч бага зарцуулж, илүү үр ашигтай, эрчим хүч хэмнэдэг гэсэн үг юм.
▶Бага шугаман бус нөлөө
Үргэлжилсэн нэг давтамжийн шилэн лазерт өдөөгдсөн Brillouin тархалт, өдөөгдсөн Раманы сарнилт, оптик Керр эффект гэх мэт шугаман бус эффектүүд байдаг бөгөөд энэ нь цацрагийн чанарыг доройтуулдаг.976 нм-ийн өндөр шингээлтийн оргилоос ашиг тустай, ижил шингээлтийн үр ашгийн үүднээс фибрийн өсөлтийг богиносгож болох бөгөөд шилэн уртыг багасгах нь шугаман бус нөлөөллийг дарахаас зайлсхийхэд тусалдаг.
Эпилог
GW Laser (GW) нь 976 нм насосны технологи, олон сувгийн цацрагийн синтезийн схемд тулгуурласан үндсэн шугам бөгөөд 10,000 ваттын лазерын эрчим хүчний түвшин болон цацрагийн чанарыг сайжруулах зорилготой;Үүний зэрэгцээ бүтээгдэхүүний чанар, тогтвортой байдлыг сайжруулах, бүтээгдэхүүний эвдрэлийн түвшинг бууруулах, алдаатай харьцах нарийн төвөгтэй байдалд анхаарлаа хандуулдаг.Цаашид бид үйлчлүүлэгчдэдээ өндөр чанарын шилэн лазер, хүчтэй техникийн дэмжлэг үзүүлсээр байх болно.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 3-р сарын 21