पॉवर आणि ब्राइटनेस टू-व्हील ड्राइव्ह भविष्यातील फायबर लेसर विकास परिभाषित करते

लेझरची चार मुख्य वैशिष्ट्ये आहेत, म्हणजे उच्च चमक, चांगली दिशा, चांगली एकरंगीता आणि उच्च सुसंगतता.हे गुणधर्म एकमेकांशी संबंधित आहेत, ज्यामुळे लेसर वेगवेगळ्या परिस्थितींसाठी योग्य आहे.

लेसरची उच्च चमक हे सामान्य प्रकाश स्रोतांपेक्षा वेगळे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे आणि लेसरच्या विकासासाठी शक्ती आणि चमक वाढवणे हा देखील एक चिरंतन विषय आहे.उच्च ब्राइटनेस म्हणजे काय, तांत्रिक भाषेत व्यक्त केले जाते की 1 च्या जवळ असलेला निर्देशांक M2 बीम गुणवत्तेचे वर्णन करतो.

अलिकडच्या वर्षांत, तंत्रज्ञानाच्या सुधारणेसह, घरगुती फायबर लेसर हळूहळू 12KW ते 20KW पर्यंतच्या पॉवर मर्यादेतून मोडत आहेत.सध्या, 30KW क्षमतेचे सर्वोच्च फायबर लेसर बाजारात आणले गेले आहे आणि पुढील पायरी 50KW आहे.प्रत्येकजण लक्ष देतो आणि कोणाची लेसर आउटपुट पॉवर जास्त आहे याकडे स्पर्धा करतो, परंतु कोणाची बीम गुणवत्ता चांगली आहे याकडे दुर्लक्ष करतो.

आज आपण हाय ब्राइटनेस म्हणजे काय आणि हाय ब्राइटनेसचे फायदे आणि महत्त्व पाहू या.

लेसर बीमचे गुणधर्म

लेसरद्वारे उत्सर्जित होणारा लेसर प्रकाश असा दिसतो, प्रथम जवळच्या शेतात एकत्र होतो आणि नंतर दूरच्या शेतात पसरतो.

मध्ये

बीम कंबर त्रिज्या w0 ही त्रिज्या आहे ज्यावर लेसर बीम जवळच्या क्षेत्रामध्ये सर्वात लहान भागामध्ये एकत्रित होते;

Rayleigh लांबी ZR ही स्थिती असते जेव्हा बीमची कंबर √2 पटीने वाढते;

दूरचे क्षेत्र रेले लांबीच्या 4 पट पलीकडे असलेली श्रेणी म्हणून परिभाषित केले आहे, आणि जवळचे क्षेत्र रेलेच्या लांबीच्या 4 पट आत असलेली श्रेणी म्हणून परिभाषित केले आहे;

दूर-क्षेत्रातील विचलन कोन θ दूरच्या क्षेत्रामध्ये लेसर बीमच्या विचलनाची डिग्री दर्शवतो.

बीम गुणवत्तेचे वैशिष्ट्य

लेसर बीमची वैशिष्ट्ये दर्शवण्यासाठी बीमची गुणवत्ता हे मुख्य पॅरामीटर आहे आणि हे लेसरचे एक महत्त्वाचे सूचक आहे, ज्याचा वापर विशिष्ट परिस्थितीत लेसर बीमच्या फोकसची डिग्री मोजण्यासाठी केला जातो.बीमची गुणवत्ता मोजण्यासाठी सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या पद्धती आहेत: बीम पॅरामीटर उत्पादन (बीपीपी) आणि एम2^घटक.

बीपीपी (बीम पॅरामीटर उत्पादन): बीम पॅरामीटर उत्पादन, बीम कंबर त्रिज्या ( w₀) दूर-क्षेत्राच्या विचलन कोनाने गुणाकार (θ):

एम²: मूलभूत गॉसियन बीमच्या बीम पॅरामीटर उत्पादनाचे बीम पॅरामीटर उत्पादनाचे गुणोत्तर, जे बीपीपीमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते:

वरील सूत्रावरून, आपण सहज शोधू शकतो की: BPP चा तरंगलांबीशी काहीही संबंध नाही, तर M2 घटक लेसर तरंगलांबीशी संबंधित आहे.

M² घटकाचे मूल्य 1 च्या अगदी जवळ आहे, ज्याचा अर्थ वास्तविक डेटाचे आदर्श डेटाचे गुणोत्तर आहे.जेव्हा वास्तविक डेटा आदर्श डेटाच्या जवळ असतो, तेव्हा बीमची गुणवत्ता चांगली असते.

1070nm तरंगलांबी असलेल्या फायबर लेसरसाठी, आदर्श मापदंड असावेत:

जेव्हा फायबर लेसर BPP किंवा M2^{पॅरामीटर}या मूल्याच्या जवळ आहे, बीमची गुणवत्ता चांगली आहे आणि संबंधित विचलन कोन लहान आहे.

बीमची गुणवत्ता कशी ठरवायची

सामान्यतः, आम्ही लेसरची बीम गुणवत्ता मोजण्यासाठी बीम विश्लेषक वापरतो, विश्लेषक ऑप्टिकल मार्गाच्या सापेक्ष हलवू देतो आणि बीम कंबर आकार, स्थिती आणि विचलन कोन निर्धारित करण्यासाठी एकाधिक स्थानांवर X, Y आणि Z माहिती गोळा करतो. , आणि Rayleigh लांबी आणि BPP किंवा M2 ची गणना करा.

सामान्यतः चाकू-धार पद्धत आणि स्लिट पद्धत वापरली जाते.दोघांच्या कल्पना मुळात सारख्याच आहेत, म्हणजे, तुळई स्कॅन करण्यासाठी चाकूची धार किंवा स्लिट वापरा, विभागाचे प्रकाश क्षेत्र वितरण मोजा आणि मॅप करा आणि नंतर प्रकाश क्षेत्र मोजण्यासाठी आणि मॅप करण्यासाठी वर आणि खाली हलवा. भिन्न अंतर.शेवटी, त्रिमितीय प्रकाश क्षेत्र वितरण प्राप्त होते.

▲ चाकू-धार पद्धत

▲ स्लिट पद्धत

तुळईच्या गुणवत्तेची चाचणी अनेकदा अधिक क्लिष्ट असते.फक्त, आम्ही फायबर कोर व्यास आणि संख्यात्मक छिद्र (NA) नुसार अंदाजे अंदाज लावू शकतो.

प्रकाशाचा किरण, कोन श्रेणी कितीही मोठी असली तरीही, सामान्यपणे फक्त तेव्हाच प्रसारित केली जाऊ शकते जेव्हा ती गंभीर घटना कोन श्रेणीमध्ये फायबरमध्ये प्रवेश करते.या कोनाचे साइन व्हॅल्यू α हे फायबरचे संख्यात्मक छिद्र NA आहे, म्हणजेच NA=sinα, जे फायबरला मिळालेला प्रकाश प्रतिबिंबित करते.क्षमताहे साधारणपणे अंदाजे मानले जाऊ शकते.

उच्च-ब्राइटनेस लेसर म्हणजे काय?

ब्राइटनेस (Br) व्याख्या: पॉवर डेन्सिटी प्रति युनिट क्षेत्र आणि एकक घन कोन.आम्ही आधी सांगितल्याप्रमाणे, फायबर लेसरचे कोर क्षेत्र, दूर-क्षेत्र घन कोन.

वरील सूत्रानुसार, तथाकथित उच्च ब्राइटनेस म्हणजे त्यात उच्च बीम गुणवत्ता आहे हे पाहणे कठीण नाही (म्हणजे लहान बीपीपी किंवा एम.^{2) समान शक्ती अंतर्गत.}

उच्च-ब्राइटनेस लेसरमध्ये जागतिक नेता म्हणून,GW लेझर टेक 976nm हाय-ब्राइटनेस फायबर लेसरच्या संशोधन आणि विकासावर लक्ष केंद्रित करते, जे फायबर लेसरच्या विकासाच्या ट्रेंडचे नेतृत्व करते.

Guanghui लेसरएकल-मोड 10μmमर्यादित फायबर आउटपुट लेसर, एम²<1.1, आणि 50kw 100μm फायबर लेसरमध्ये भौतिक मर्यादेच्या जवळ ऊर्जा घनता आहे.

पारंपारिक 100μm कोर व्यास सिंगल-मोड 4kW लेसर एम²<1.3, मल्टी-मोड 12kW लेसर BPP<4.

▲ Guanghui लेसर YLPS मालिका सिंगल मॉड्यूल 4KW लेसर

▲ Guanghui लेझर YLPM मालिका मल्टी-मॉड्यूल 20KW लेसर

5

उच्च ब्राइटनेसचे महत्त्व आणि फायदे

अलिकडच्या वर्षांत, उच्च-शक्तीचे लेसर हळूहळू बाजारपेठेत मुख्य शक्ती बनत आहेत आणि फायबर लेसर देखील उच्च शक्तीकडे जात आहेत.12KW लेसर मुख्य प्रवाहातील लेसर उत्पादकांचे मानक कॉन्फिगरेशन बनले आहेत.गेल्या वर्षी, Guanghui Laser च्या 20KW लेसरच्या विक्रीत लक्षणीय वाढ झाली;सध्या, 40KW लेझर हळूहळू पाठवायला सुरुवात केली आहे.

सध्याचे बहुतेक हाय-पॉवर फायबर लेसर एकाधिक मॉड्यूल्सचे बनलेले आहेत, म्हणजे, एकाधिक लेसर मॉड्यूल्सद्वारे प्रकाश आउटपुट आउटपुटसाठी एका ऑप्टिकल फायबरमध्ये जोडलेले आहे.एका लेसर मॉड्यूलच्या आउटपुट फायबर कोरच्या तुलनेत, एकाधिक मॉड्यूल्स एकत्रित आउटपुट फायबर कोर व्यास मोठा आहे आणि बीमची गुणवत्ता तदनुसार कमी आहे.

बीमच्या गुणवत्तेकडे दुर्लक्ष केल्यास, शक्ती कितीही उच्च असली तरी, मल्टी-मॉड्यूल बीम कॉम्बिनिंग योजनेद्वारे ते लक्षात येऊ शकते.तथापि, तांत्रिक प्रगती आणि औद्योगिक सुधारणांसह, उत्पादन उद्योग हळूहळू उच्च श्रेणीकडे जाईल, जे अपरिहार्यपणे लेझरसाठी उच्च आणि उच्च आवश्यकता पुढे करेल, केवळ शक्तीच्या वाढीचे समाधान करणार नाही, तर चमक सुधारण्यावर देखील अधिक लक्ष देईल. .ब्राइटनेसकडे लक्ष न देता केवळ पॉवर वाढवणारे उच्च-शक्तीचे लेसर लवकरच बाजारातून काढून टाकले जातील.

त्याच्या स्थापनेपासून, GW लेझर टेकउच्च-ब्राइटनेस लेसरच्या संशोधन आणि विकासासाठी वचनबद्ध आहे, आणि शक्ती वाढवेल आणि चमक वाढवेल.सिंगल लेसर मॉड्यूल तंत्रज्ञान, फायबर फ्यूजन स्प्लिसिंग आणि बीम कॉम्बिनिंग स्कीमच्या ऑप्टिमायझेशनद्वारे, लेसर ब्राइटनेसमध्ये आणखी सुधारणा केली गेली आहे.समान उर्जा परिस्थितीत, समान ऑप्टिकल प्रणालीद्वारे एकत्रित केल्यानंतर आणि फोकस केल्यानंतर, केंद्रबिंदूवरील स्थान लहान होते आणि ऊर्जा घनता जास्त असते.हे थेट लेसर प्रोसेसिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये प्रकट होते: समान शक्ती अंतर्गत, प्रक्रिया गती वेगवान आहे;समान प्रक्रिया गती अंतर्गत, आवश्यक शक्ती लहान आहे.

उदाहरण म्हणून GW लेझरची YLPM मालिका 20KW लेसर कटिंग घ्या.समान उर्जा असलेल्या इतर लेझरच्या तुलनेत, कटिंग वेग वेगवान आहे आणि हा फायदा विशेषतः उच्च-प्रतिबिंबित सामग्री कापण्यात स्पष्ट आहे.

लेसर उद्योगाच्या विकासासाठी उच्च-चमकदार लेसर ही एक महत्त्वाची दिशा आहे.सध्याच्या हाय-पॉवर लेसर मार्केटने स्पष्ट एकसंधता दर्शविली आहे आणि प्रमुख लेसर उत्पादक सुपरइम्पोज्ड पॉवरच्या दिशेने पुढे जात आहेत.

GWलेसरकेवळ लेसर पॉवरच्या वाढीची काळजी घेत नाही, तर लेसर ब्राइटनेस सुधारण्यावर देखील अधिक लक्ष देते.भविष्यात, आम्ही उच्च ब्राइटनेसच्या दिशेने अन्वेषण करणे सुरू ठेवू, जेणेकरून लेसरची बीम गुणवत्ता आणि प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन अधिक चांगले असेल आणि ग्राहकांना प्रक्रिया कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत होईल.