I 2021 vil Kina være den eneste store økonomien i verden som kommer seg raskt etter 2020-epidemien.Merverdien til bransjer over angitt størrelse i hele året vil øke med 9,6 % i forhold til året før, hvorav merverdien til henholdsvis høyteknologisk produksjon og utstyrsproduksjon vil øke.18,2 %, 12,9 %.Spesielt har Kinas laserindustri utviklet seg raskt de siste årene, og omfanget av laserindustrikjeden har økt raskt.I 2020 vil de totale salgsinntektene for laserutstyr (inkludert import) innen industri, informasjon, handel, medisin og vitenskapelig forskning være 69,2 milliarder yuan, en år-til-år økning fra 2019. opp 5,2 prosentpoeng.Med den fortsatte velstanden for solcelle-, strømbatteri-, bil- og andre industrier, vil de samlede salgsinntektene til Kinas laserutstyrsmarked øke med 15,6 % fra år til år i 2021, og nå 80 milliarder yuan.
▲2010-2021 Kinas laserutstyrsmarked
Samtidig itererer teknologien til laseren raskt.Først transformeres pumpeteknologien fra 915nm-løsningen med et bredere temperaturkontrollområde til 976nm-løsningen med høyere absorpsjonseffektivitet.For tiden, på pumpeteknologiveien for høyeffekts kontinuerlige fiberlasere, har 976nm pumpe Pu-teknologien blitt den vanlige tekniske løsningen.I tillegg, i teknologien til 10 000-watt lasere, har det alltid vært en kamp mellom "enkanals fiberforsterkning" og "flerkanals strålesyntese".Markedet fortsetter å utvikle seg, og omfattende faktorer som teknologi, kostnad og effektivitet Det har blitt kjernefaktoren for valget av det industrielle fiberlasermarkedet.La oss bryte ned de to tekniske rutene.
10 000 watt laserteknologi ruteretning
1. Flerkanals strålekombinasjonsskjema
I henhold til forskjellige systemstrukturer kan fiberlasere deles inn i: direkte oscillatorstrukturfiberlasere og master oscillatoreffektforsterker (MOPA) strukturfiberlasere.Fiberlaseren med direkte oscillatorstruktur er enkel i strukturen og inneholder kun en laseroscillator, og gitteret velger og sender ut den valgte spesifikke bølgelengden.
For en fiberlaser med direkte oscillatorkonfigurasjon består den hovedsakelig av et par gitter (lav refleksjon + høy refleksjon), en forsterkningsfiber og flere pumper.Flere stråler av pumpelys kobles til en forsterkningsfiber gjennom en strålekombinator, slik at forsterkningsfiberen er i en tilstand av inversjonsfordeling av antall partikler, for å realisere den stimulerte strålingsforsterkningen av lyset, og til slutt velge en spesifikk bølgelengde av laserlys gjennom det lave refleksjonsgitteret for å passere gjennom utgangsfiberen.overført til utgangshodet.
▲ Fiberlaser basert på direkte oscillatorstruktur
I henhold til forskjellige pumpemetoder kan den deles inn i: fremoverpumping, reverspumping og toveispumping.Pumpelysinjeksjonsretningen er den samme som laserutgangsretningen kalles foroverpumping;pumpelysinjeksjonsretningen er den samme som laserutgangsretningen motsatt av forover- og bakoverpumping;pumpelyset injiseres fra forover- og bakoverretningen samtidig.kalt toveis pumping.For tiden bruker både GW og IPG toveis pumpeskjemaet vist i figuren ovenfor.
For tiden har en fiberlaser eller modul med en mainstream direkte oscillatorstruktur en effekt på omtrent 3KW, og en laser med høyere effekt kombineres fra en modul til en annen, det vil si at lysutgangen fra flere moduler kobles gjennom en strålekombinator .inn i en fiber og deretter ut.For eksempel oppnås 12KW ved å kombinere fire 3KW-moduler.
▲ Høyeffektfiberlaser med flerkanals strålesynteseskjema
2. Enkeltkanals fiberforsterkningsskjema
Fiberlaseren med MOPA-struktur inkluderer en laseroscillator og ett eller flere trinn med fiberforsterkere.Bølgelengden valgt av gitteret i oscillatoren brukes som frølys, og frølyset forsterkes under påvirkning av flertrinnsforsterkeren, slik at utgangseffekten kan oppnås til en viss grad.forbedring.
For slike høyeffektlasere oppnås ikke effektøkningen ved å øke antall moduler, men hovedsakelig ved flertrinnsforsterkere.For eksempel oppnås 12KW gjennom 3-trinns forsterkning.
▲ Enkeltkanals fiberforsterkningsskjema basert på MOPA-konfigurasjon Høyeffektfiberlaser
Fordelene med multipleksing av 10 000-watts lasere
1. Strukturen til hele maskinen er enkel og lett å vedlikeholde
Siden den enkanals forsterkede høyeffektlaseren bare har en modul, er det interne arrangementet av lys, elektrisitet og vann mer komplisert.Kontrollsystemet er relativt mer komplekst, og oscillatoren og forsterkeren må følge et visst tidsforhold når du slår på og av: når du slår på laseren, bør oscillatoren slås på først, og deretter skal forsterkeren slås på fra første trinn forsterker;Sceneforsterkeren starter, og forsterkeren slås av trinn for trinn fremover.Når timingen er ute av funksjon, er det svært sannsynlig at det forårsaker alvorlig skade på laseren.
Flerstrålesynteseskjemaet vedtatt av GW laser, laserkontroll er relativt enkelt, det er ingen tidsproblemer, programkontrollproblemer og vil ikke forårsake skade på maskinen.I tilfelle laserfeil kan reparasjoner utføres ganske enkelt ved å fjerne den skadede modulen og erstatte den med en ny.For kundene sparer det mer vedlikeholdstid.
2. Sterk anti-retur lys evne
Forskjellig fra oscillatorer er det ikke gitter i begge ender av forsterkerens fiber.Returlyset ved behandling av høyreflekterende materialer eller baklyset til etterforsterkeren er lett å returnere til forforsterkeren, noe som forstyrrer arbeidet til forforsterkeren og til og med forårsaker skade.Derfor er det nødvendig å legge til ytterligere optiske isolasjonstiltak.
GW lasers flerstrålesynteseskjema, hver modul har bare en oscillator, og det er ikke noe baklys;samtidig, den unike hemmeligheten til GW-laser – ABR-anti-høyrefleksjonsteknologi: en enkelt modul er utstyrt med en fem-nivås returlysdeteksjons- og strippeenhet ;På grunnlag av fem-nivås antirefleksjon av en enkeltmodul, hver modul er utstyrt med en anti-returlysenhet på første nivå, som effektivt kan beskytte de interne komponentene mot skade, sikre stabil drift av laseren og enkelt kutte gull, sølv, svært reflekterende materialer som kobber og aluminium er egnet for ulike sveiseapplikasjoner.
3. Toveis pumping forbedrer systemets stabilitet
➢ Undertrykk laserstøy
For forover- og bakoverpumping injiseres pumpelyset inn i den ytterbium-dopede fiberen fra den ene enden, og pumpelyset er sterkere ved inngangsenden av den ytterbium-dopede fiberen, så partikkelinversjonseksitasjonen er også sterk, men pga. absorpsjonsfaktoren, pumpelyset er sterkt.Lyset vil dempes langs fiberens lengde slik at man oppnår forsterkningsmetning ved en viss fiberlengde og støyen øker.Toveis pumping kan gjøre at pumpen lyser jevnt fordelt i fiberen, slik at forsterkningen også fordeles jevnt i fiberen, slik at støyen reduseres.
➢Lett av ensidig trykk
Overdreven pumpelysenergi kobles inn i forsterkningsfiberen, og den første delen av forsterkningsfiberen absorberer pumpelyset mye, så fibertemperaturen er høyest i den innledende delen, og fibersmeltepunktet bærer det største trykket.Dobbel-ende pumping kan få de to smeltepunktene på begge sider av forsterkningsfiberen til å dele trykket, noe som gjør at systemet kjører mer stabilt.
➢ Øk terskelen for modusustabilitet
Modus-ustabilitet er relatert til den termiske belastningen av forsterkningsfiberen.Etter at den dobbelte pumpemetoden er tatt i bruk, kan temperaturfordelingen til forsterkningsfiberen gjøres mer jevn, den termiske effekten svekkes og terskelverdien for modusustabilitet økes.4
.976nm pumpeskjema har åpenbare fordeler
▶ Høyere konverteringsfrekvens
Ytterbium-dopet fiber har to sterke absorpsjonstopper ved 915nm og 976nm, så pumpelysbåndet som vanligvis velges for ytterbium-dopet fiberlaser er 915nm eller 975nm.Blant dem er absorpsjonstoppen ved 975 nm høyere, som er omtrent 3 ganger den for 915 nm, så 1070 nm-laseren med samme kraft bruker bare en tredjedel av 915 nm-pumpelyset.Pumpelyset konverteres fra elektrisk energi, noe som betyr at bruk av en 976nm pumpekilde bruker mindre elektrisk energi og er mer effektiv og energisparende.
▶ Lavere ikke-lineære effekter
I den kontinuerlige enkeltfrekvensfiberlaseren er det noen ikke-lineære effekter, som stimulert Brillouin-spredning, stimulert Raman-spredning og optisk Kerr-effekt, som vil forringe strålekvaliteten.Ved å dra nytte av den høyere absorpsjonstoppen ved 976 nm, kan forsterkningsfiberen gjøres kortere under forutsetning av den samme absorpsjonseffektiviteten, og å redusere fiberlengden bidrar til å unngå å undertrykke ikke-lineære effekter.
Epilog
GW Laser (GW) er basert på 976nm pumpeteknologi og flerkanals strålesynteseskjema som hovedlinje, og er forpliktet til å forbedre effektnivået og strålekvaliteten til 10 000-watt lasere;samtidig legger den også vekt på å forbedre kvaliteten og stabiliteten til produktene, redusere antallet produktfeil og kompleksiteten ved håndtering av feil.I fremtiden vil vi fortsette å gi kundene høykvalitets fiberlasere og sterk teknisk støtte.
Innleggstid: 21. mars 2022