Кина ће 2021. бити једина велика економија на свету која ће се брзо опоравити од епидемије 2020. године.Додата вредност индустрија изнад предвиђене величине током целе године ће порасти за 9,6% у односу на претходну годину, од чега ће се повећати додата вредност високотехнолошке производње и производње опреме.18,2%, 12,9%.Конкретно, кинеска ласерска индустрија се брзо развијала последњих година, а обим ланца ласерске индустрије се брзо повећао.У 2020. укупан приход од продаје ласерске опреме (укључујући увоз) у области индустрије, информисања, трговине, медицине и научних истраживања износиће 69,2 милијарде јуана, што је повећање у односу на 2019. годину за 5,2 процентна поена.Уз континуирани просперитет фотонапонских, електричних батерија, аутомобилске и других индустрија, укупан приход од продаје кинеског тржишта ласерске опреме повећаће се за 15,6% у односу на претходну годину 2021. године, достижући 80 милијарди јуана.
▲2010-2021 Кинеско тржиште ласерске опреме
Истовремено, технологија ласера се такође брзо понавља.Прво, технологија пумпе се трансформише са 915нм решења са ширим подручјем контроле температуре у решење од 976нм са већом ефикасношћу апсорпције.Тренутно, на путу технологије пумпе за ласере са континуалним влакнима велике снаге, Пумпа Пу технологија од 976 нм постала је главно техничко решење.Поред тога, у технологији ласера од 10.000 вати, одувек је постојала битка између „појачања једноканалних влакана“ и „синтезе вишеканалног снопа“.Тржиште наставља да се развија, а свеобухватни фактори као што су технологија, цена и ефикасност Постало је кључни фактор за избор тржишта индустријских ласерских влакана.Хајде да раздвојимо два техничка правца.
Правац руте ласерске технологије од 10.000 вати
1. Шема комбинације вишеканалних зрака
Према различитим структурама система, ласери са влакнима се могу поделити на: влакнасте ласере са директном осцилаторном структуром и влакнасте ласере са структуром појачивача снаге главног осцилатора (МОПА).Ласер са влакнима са структуром директног осцилатора је једноставне структуре и садржи само ласерски осцилатор, а решетка бира и емитује одабрану специфичну таласну дужину.
За оптички ласер са конфигурацијом директног осцилатора, углавном се састоји од пара решетки (ниска рефлексија + висока рефлексија), влакна за појачање и неколико пумпи.Вишеструки снопови светлости пумпе су спојени у појачало влакно кроз комбинатор снопа, тако да је појачано влакно у стању инверзивне дистрибуције броја честица, тако да се реализује стимулисано појачање зрачења светлости, и на крају се изабере специфична таласна дужина ласерске светлости кроз решетку ниске рефлексије да прође кроз излазно влакно.преноси се у излазно заглавље.
▲ Фибер ласер заснован на структури директног осцилатора
Према различитим методама пумпања, може се поделити на: пумпање унапред, реверзно пумпање и двосмерно пумпање.Смер убризгавања светлости пумпе је исти као и смер излаза ласера који се назива пумпање унапред;смер убризгавања светлости пумпе је исти као и смер ласерског излаза који је супротан од пумпања унапред и уназад;светло пумпе се убризгава из правца напред и уназад у исто време.назива се двосмерно пумпање.Тренутно, и ГВ и ИПГ користе двосмерну шему пумпања приказану на горњој слици.
Тренутно, оптички ласер или модул са главном структуром директног осцилатора има снагу од око 3КВ, а ласер веће снаге се комбинује од једног модула до другог, то јест, излаз светлости из више модула је спојен преко комбинатора снопа .у влакно, а затим излаз.На пример, 12КВ се добија комбиновањем четири модула од 3КВ.
▲ Ласер са влакнима велике снаге са шемом синтезе вишеканалног снопа
2. Шема појачања једноканалних влакана
Влакнасти ласер са МОПА структуром укључује ласерски осцилатор и један или више степена фибер појачивача.Таласна дужина одабрана решетком у осцилатору се користи као семе светлост, а семе светлост се појачава под дејством вишестепеног појачавача, тако да се излазна снага може добити до одређеног степена.побољшање.
За такве ласере велике снаге повећање снаге се не постиже повећањем броја модула, већ углавном вишестепеним појачавачима.На пример, 12КВ се добија кроз 3-степено појачање.
▲ Шема једноканалног појачања влакана заснована на МОПА конфигурацији Ласер са влакнима велике снаге
Предности мултиплексирања ласера од 10.000 вати
1. Структура целе машине је једноставна и лака за одржавање
Пошто једноканални појачани ласер велике снаге има само један модул, унутрашњи распоред светлости, струје и воде је компликованији.Његов систем управљања је релативно сложенији, а осцилатор и појачавач треба да прате одређени временски однос приликом укључивања и искључивања: при укључивању ласера прво треба укључити осцилатор, а затим појачало из првостепено појачало;Сценско појачало се покреће, а појачало се гаси корак по корак.Када се тајминг поквари, врло је вероватно да ће изазвати озбиљну штету ласеру.
Шема синтезе више зрака коју је усвојио ГВ ласер, ласерска контрола је релативно једноставна, нема проблема са временом, проблема са контролом програма и неће узроковати штету на машини.У случају квара ласера, поправке се могу извршити једноставним уклањањем оштећеног модула и заменом новим.За купце, штеди више времена за одржавање.
2. Јака способност против повратног светла
За разлику од осцилатора, нема решетке на оба краја појачаног влакна појачала.Повратно светло при обради материјала са високим одсјајем или реверзно светло постпојачала лако се враћа у претпојачало, што омета рад претпојачала и чак узрокује штету.Због тога је неопходно додати додатне мере оптичке изолације.
Шема синтезе више снопа ГВ ласера, сваки модул има само један осцилатор и нема обрнутог светла;у исто време, јединствена тајна ГВ ласера – АБР анти-хигх-рефлецтион технологија: један модул је опремљен са петостепеним уређајем за детекцију повратног светла и скидање; један модул, сваки модул је опремљен са уређајем за заштиту од повратног светла првог нивоа, који може ефикасно заштитити унутрашње компоненте од оштећења, обезбедити стабилан рад ласера и лако сећи злато, сребро, високо рефлективне материјале као што су бакар и алуминијум су погодни за разне примене заваривања.
3. Двосмерно пумпање побољшава стабилност система
➢Сузбијање ласерске буке
За пумпање унапред и уназад, светлост пумпе се убризгава у влакно допирано итербијумом са једног краја, а светлост пумпе је јача на улазном крају влакна допираног итербијумом, тако да је побуда инверзије честица такође јака, али због фактор апсорпције, светлост пумпања је јака.Светлост ће бити пригушена дуж дужине влакна тако да се засићење појачања постигне на одређеној дужини влакна и шум се повећава.Двосмерно пумпање може учинити да светлост пумпе буде равномерно распоређена у влакну, тако да се појачање такође равномерно распоређује у влакну, тако да се смањује бука.
➢Ослободите једнострани притисак
Прекомерна светлосна енергија пумпе је спојена у влакно за појачавање, а почетни део влакна за појачање у великој мери апсорбује светлост пумпе, тако да је температура влакна највиша у почетном делу, а тачка топљења влакна носи највећи притисак.Двоструко пумпање може да учини да две тачке топљења на обе стране појачаног влакна деле притисак, чинећи да систем ради стабилније.
➢Повећајте праг нестабилности режима
Нестабилност режима је повезана са термичким оптерећењем појачаног влакна.Након што се усвоји метода пумпања са двоструким крајем, расподела температуре влакана појачања може бити уједначена, топлотни ефекат је ослабљен, а гранична вредност нестабилности мода се повећава.4
.976нм пумпна шема има очигледне предности
▶ Виша стопа конверзије
Влакна допирана итербијумом имају два јака апсорпциона врха на 915 нм и 976 нм, тако да је светлосни опсег пумпе који се обично бира за ласер са влакнима допираним итербијумом 915 нм или 975 нм.Међу њима, апсорпциони врх на 975 нм је већи, што је око 3 пута више од 915 нм, тако да ласер од 1070 нм са истом снагом троши само једну трећину светлости пумпе од 915 нм.Светлост пумпе се претвара из електричне енергије, што значи да коришћење извора пумпе од 976 нм троши мање електричне енергије и ефикасније је и штеди енергију.
▶Мањи нелинеарни ефекти
У континуираном ласеру са једнофреквентним влакнима постоје неки нелинеарни ефекти, као што су стимулисано Брилуеново расејање, стимулисано Раманово расејање и оптички Керров ефекат, који ће деградирати квалитет зрака.Користећи предност већег апсорпционог врха на 976 нм, влакно појачања може да се скрати под претпоставком исте ефикасности апсорпције, а смањење дужине влакна помаже да се избегне сузбијање нелинеарних ефеката.
Епилог
ГВ Ласер (ГВ) је заснован на технологији пумпе од 976 нм и шеми синтезе вишеканалног снопа као главне линије, и посвећен је побољшању нивоа снаге и квалитета зрака ласера од 10.000 вати;истовремено, такође обраћа пажњу на побољшање квалитета и стабилности производа, смањење стопе кварова производа и сложеност руковања кваровима.У будућности ћемо наставити да пружамо купцима висококвалитетне ласере са влакнима и снажну техничку подршку.
Време поста: 21.03.2022