ในปี 2564 จีนจะเป็นเศรษฐกิจหลักเพียงแห่งเดียวในโลกที่ฟื้นตัวอย่างรวดเร็วจากโรคระบาดในปี 2563มูลค่าเพิ่มของอุตสาหกรรมที่เกินขนาดที่กำหนดตลอดทั้งปีจะเพิ่มขึ้น 9.6% จากปีที่แล้ว ซึ่งมูลค่าเพิ่มของการผลิตที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและการผลิตอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นตามลำดับ18.2%, 12.9%.โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุตสาหกรรมเลเซอร์ของจีนได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และขนาดของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเลเซอร์ก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปี 2020 รายได้จากการขายอุปกรณ์เลเซอร์ทั้งหมด (รวมถึงการนำเข้า) ในด้านอุตสาหกรรม ข้อมูล การพาณิชย์ การแพทย์ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์จะอยู่ที่ 69.2 พันล้านหยวน เพิ่มขึ้นจากปี 2019 เมื่อเทียบเป็นรายปี โดยเพิ่มขึ้น 5.2 จุดเปอร์เซ็นต์ด้วยความเจริญรุ่งเรืองอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ไฟฟ้า รถยนต์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ รายได้จากการขายโดยรวมของตลาดอุปกรณ์เลเซอร์ของจีนจะเพิ่มขึ้น 15.6% เมื่อเทียบเป็นรายปีในปี 2564 แตะ 80 พันล้านหยวน
▲2010-2021 ตลาดอุปกรณ์เลเซอร์ของจีน
ในขณะเดียวกัน เทคโนโลยีของเลเซอร์ก็มีการทำซ้ำอย่างรวดเร็วเช่นกันประการแรก เทคโนโลยีปั๊มเปลี่ยนจากโซลูชัน 915 นาโนเมตรที่มีพื้นที่ควบคุมอุณหภูมิที่กว้างขึ้นเป็นโซลูชัน 976 นาโนเมตรที่มีประสิทธิภาพในการดูดซับที่สูงขึ้นปัจจุบัน บนเส้นทางเทคโนโลยีปั๊มของเลเซอร์ไฟเบอร์แบบต่อเนื่องกำลังสูง เทคโนโลยีปั๊ม Pu ขนาด 976 นาโนเมตรได้กลายเป็นโซลูชันทางเทคนิคหลักนอกจากนี้ ในเทคโนโลยีของเลเซอร์ขนาด 10,000 วัตต์ ยังมีการต่อสู้ระหว่าง "การขยายไฟเบอร์ช่องสัญญาณเดียว" และ "การสังเคราะห์ลำแสงหลายช่อง" อยู่เสมอตลาดยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และปัจจัยที่ครอบคลุม เช่น เทคโนโลยี ต้นทุน และประสิทธิภาพ ได้กลายเป็นปัจจัยหลักสำหรับการเลือกตลาดไฟเบอร์เลเซอร์อุตสาหกรรมมาแบ่งเส้นทางทางเทคนิคสองเส้นทางกัน
ทิศทางเส้นทางเทคโนโลยีเลเซอร์ 10,000 วัตต์
1. รูปแบบการรวมลำแสงหลายช่องสัญญาณ
ตามโครงสร้างระบบที่แตกต่างกัน ไฟเบอร์เลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็น: ไฟเบอร์เลเซอร์โครงสร้างออสซิลเลเตอร์โดยตรงและไฟเบอร์เลเซอร์โครงสร้างเครื่องขยายสัญญาณเสียงหลัก (MOPA)ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีโครงสร้างออสซิลเลเตอร์โดยตรงนั้นมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีเพียงเลเซอร์ออสซิลเลเตอร์เท่านั้น และตะแกรงจะเลือกและส่งออกความยาวคลื่นเฉพาะที่เลือก
สำหรับไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีการกำหนดค่าออสซิลเลเตอร์โดยตรง ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตะแกรงคู่หนึ่ง (การสะท้อนต่ำ + การสะท้อนสูง) เส้นใยอัตราขยาย และปั๊มหลายตัวลำแสงปั๊มหลายลำถูกรวมเข้ากับเส้นใยรับผ่านตัวรวมลำแสง เพื่อให้เส้นใยรับอยู่ในสถานะของการกระจายผกผันของจำนวนอนุภาค เพื่อให้ตระหนักถึงการขยายการแผ่รังสีที่กระตุ้นของแสง และสุดท้าย เลือก a ความยาวคลื่นเฉพาะของแสงเลเซอร์ผ่านตะแกรงสะท้อนแสงต่ำเพื่อผ่านไฟเบอร์เอาต์พุตส่งไปยังส่วนหัวของเอาต์พุต
▲ ไฟเบอร์เลเซอร์ขึ้นอยู่กับโครงสร้างออสซิลเลเตอร์โดยตรง
ตามวิธีการสูบน้ำที่แตกต่างกัน มันสามารถแบ่งออกเป็น: การสูบน้ำไปข้างหน้า การสูบน้ำแบบย้อนกลับ และการสูบน้ำแบบสองทิศทางทิศทางการฉีดแสงของปั๊มเหมือนกับทิศทางเอาต์พุตของเลเซอร์เรียกว่าการปั๊มไปข้างหน้าทิศทางการฉีดแสงของปั๊มจะเหมือนกับทิศทางเอาต์พุตของเลเซอร์ซึ่งตรงข้ามกับการสูบน้ำไปข้างหน้าและย้อนกลับไฟปั๊มถูกฉีดจากทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับในเวลาเดียวกันเรียกว่าสูบน้ำแบบสองทิศทางในปัจจุบัน ทั้ง GW และ IPG ใช้รูปแบบการสูบน้ำแบบสองทิศทางที่แสดงในรูปด้านบน
ในปัจจุบัน ไฟเบอร์เลเซอร์หรือโมดูลที่มีโครงสร้างไดเรคออสซิลเลเตอร์หลักมีกำลังประมาณ 3KW และเลเซอร์กำลังสูงกว่าจะถูกรวมจากโมดูลหนึ่งไปยังอีกโมดูลหนึ่ง นั่นคือแสงที่ส่งออกจากหลายโมดูลจะถูกเชื่อมต่อผ่านตัวรวมลำแสง .เป็นเส้นใยแล้วส่งออกตัวอย่างเช่น 12KW ได้มาจากการรวมโมดูล 3KW สี่โมดูลเข้าด้วยกัน
▲ ไฟเบอร์เลเซอร์กำลังสูงพร้อมรูปแบบการสังเคราะห์ลำแสงแบบหลายช่องสัญญาณ
2. รูปแบบการขยายไฟเบอร์ช่องสัญญาณเดียว
ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีโครงสร้าง MOPA ประกอบด้วยเลเซอร์ออสซิลเลเตอร์และเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ตั้งแต่หนึ่งขั้นตอนขึ้นไปความยาวคลื่นที่เลือกโดยตะแกรงในออสซิลเลเตอร์ถูกใช้เป็นแสงเมล็ด และแสงเมล็ดจะถูกขยายภายใต้การทำงานของแอมพลิฟายเออร์หลายขั้นตอน เพื่อให้สามารถรับกำลังขับได้ในระดับหนึ่งการปรับปรุง.
สำหรับเลเซอร์กำลังสูงดังกล่าว การเพิ่มกำลังไม่ได้เกิดจากการเพิ่มจำนวนโมดูล แต่โดยหลักแล้วเกิดจากแอมพลิฟายเออร์หลายสเตจตัวอย่างเช่น 12KW ได้รับจากการขยายเสียง 3 ขั้นตอน
▲ รูปแบบการขยายไฟเบอร์ช่องสัญญาณเดียวตามการกำหนดค่า MOPA ไฟเบอร์เลเซอร์กำลังสูง
ข้อดีของเลเซอร์มัลติเพล็กซ์ 10,000 วัตต์
1. โครงสร้างของเครื่องทั้งหมดนั้นเรียบง่ายและบำรุงรักษาง่าย
เนื่องจากเลเซอร์กำลังสูงแบบขยายช่องทางเดียวมีเพียงโมดูลเดียว การจัดเรียงภายในของแสง ไฟฟ้า และน้ำจึงซับซ้อนกว่าระบบควบคุมของมันค่อนข้างซับซ้อนกว่า และออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์จำเป็นต้องเป็นไปตามความสัมพันธ์ของจังหวะเวลาที่แน่นอนเมื่อเปิดและปิด: เมื่อเปิดเลเซอร์ ควรเปิดออสซิลเลเตอร์ก่อน จากนั้นควรเปิดแอมพลิฟายเออร์จาก เครื่องขยายเสียงระยะแรกเครื่องขยายเสียงสเตจเริ่มทำงาน และแอมพลิฟายเออร์จะปิดทีละขั้นตอนไปข้างหน้าเมื่อจังหวะไม่เหมาะสม มีโอกาสมากที่จะทำให้เลเซอร์เสียหายร้ายแรง
รูปแบบการสังเคราะห์แบบหลายลำแสงที่นำมาใช้โดยเลเซอร์ GW การควบคุมด้วยเลเซอร์ค่อนข้างง่าย ไม่มีปัญหาด้านเวลา ปัญหาการควบคุมโปรแกรม และจะไม่ทำให้เครื่องจักรเสียหายในกรณีที่เลเซอร์ขัดข้อง การซ่อมแซมสามารถทำได้ง่ายๆ โดยถอดโมดูลที่เสียหายออกแล้วเปลี่ยนใหม่สำหรับลูกค้าช่วยประหยัดเวลาในการบำรุงรักษามากขึ้น
2. ความสามารถในการป้องกันแสงย้อนกลับที่แข็งแกร่ง
แตกต่างจากออสซิลเลเตอร์ตรงที่ไม่มีตะแกรงที่ปลายทั้งสองด้านของไฟเบอร์เกนของแอมพลิฟายเออร์แสงย้อนกลับเมื่อประมวลผลวัสดุสะท้อนแสงสูงหรือแสงย้อนกลับของแอมพลิฟายเออร์หลังนั้นง่ายต่อการกลับไปที่พรีแอมพลิฟายเออร์ ซึ่งรบกวนการทำงานของพรีแอมพลิฟายเออร์และแม้กระทั่งทำให้เกิดความเสียหายดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มมาตรการแยกแสงเพิ่มเติม
รูปแบบการสังเคราะห์หลายลำแสงของเลเซอร์ GW แต่ละโมดูลมีออสซิลเลเตอร์เพียงตัวเดียว และไม่มีไฟย้อนกลับในขณะเดียวกัน ความลับเฉพาะของเลเซอร์ GW – เทคโนโลยีป้องกันแสงสะท้อนสูง ABR: โมดูลเดียวติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับและลอกแสงย้อนกลับห้าระดับ บนพื้นฐานของการป้องกันแสงสะท้อนห้าระดับของ a โมดูลเดียว แต่ละโมดูลมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันแสงย้อนกลับระดับแรก ซึ่งสามารถปกป้องส่วนประกอบภายในจากความเสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรของเลเซอร์ และตัดทอง เงิน วัสดุสะท้อนแสงสูง เช่น ทองแดงและทองแดงได้อย่างง่ายดาย อลูมิเนียมเหมาะสำหรับงานเชื่อมต่างๆ
3. การสูบน้ำแบบสองทิศทางช่วยเพิ่มความเสถียรของระบบ
➢ลดสัญญาณรบกวนเลเซอร์
สำหรับการสูบน้ำไปข้างหน้าและย้อนกลับ แสงของปั๊มจะถูกฉีดเข้าไปในเส้นใยเจืออิตเทอร์เบียมจากปลายด้านหนึ่ง และแสงของปั๊มจะแรงกว่าที่ปลายอินพุตของเส้นใยเจืออิตเทอร์เบียม ดังนั้นการกระตุ้นการผกผันของอนุภาคจึงแรงเช่นกัน แต่เนื่องจาก ปัจจัยการดูดซับแสงของปั๊มมีความแข็งแรงแสงจะถูกลดทอนลงตามความยาวของไฟเบอร์ เพื่อให้ความอิ่มของแสงเพิ่มขึ้นที่ความยาวไฟเบอร์ที่กำหนด และสัญญาณรบกวนจะเพิ่มขึ้นการสูบน้ำแบบสองทิศทางสามารถทำให้แสงของปั๊มกระจายอย่างสม่ำเสมอในเส้นใย เพื่อให้ได้รับการกระจายอย่างสม่ำเสมอในเส้นใย เพื่อลดเสียงรบกวน
➢ คลายแรงกดปลายด้านเดียว
พลังงานแสงของปั๊มที่มากเกินไปจะรวมเข้ากับเส้นใยขยาย และส่วนเริ่มต้นของเส้นใยขยายจะดูดซับแสงของปั๊มไว้มาก ดังนั้นอุณหภูมิของเส้นใยจึงสูงที่สุดในส่วนเริ่มต้น และจุดหลอมเหลวของเส้นใยจะรับแรงกดดันมากที่สุดการสูบน้ำแบบปลายคู่สามารถทำให้จุดหลอมเหลวทั้งสองด้านของเส้นใยรับทั้งสองด้านมีแรงดันร่วมกัน ทำให้ระบบทำงานได้อย่างเสถียรมากขึ้น
➢เพิ่มเกณฑ์ของความไม่เสถียรของโหมด
ความไม่เสถียรของโหมดเกี่ยวข้องกับการโหลดความร้อนของเส้นใยรับหลังจากใช้วิธีการสูบน้ำแบบ double-end แล้ว การกระจายอุณหภูมิของเส้นใยรับสามารถทำได้สม่ำเสมอมากขึ้น ผลกระทบทางความร้อนจะอ่อนลง และค่าเกณฑ์ของความไม่เสถียรของโหมดจะเพิ่มขึ้น4
.โครงการสูบน้ำ 976nm มีข้อดีที่ชัดเจน
▶ อัตราการแปลงที่สูงขึ้น
เส้นใยที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียมมีจุดสูงสุดการดูดซับที่แข็งแกร่ง 2 พีคที่ 915 นาโนเมตรและ 976 นาโนเมตร ดังนั้นแถบแสงของปั๊มที่มักเลือกสำหรับไฟเบอร์เลเซอร์ที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียมคือ 915 นาโนเมตรหรือ 975 นาโนเมตรในหมู่พวกเขา ค่าสูงสุดในการดูดกลืนแสงที่ 975 นาโนเมตรนั้นสูงกว่า ซึ่งประมาณ 3 เท่าของ 915 นาโนเมตร ดังนั้นเลเซอร์ 1070 นาโนเมตรที่มีกำลังเท่ากันจึงกินไฟเพียงหนึ่งในสามของแสงปั๊ม 915 นาโนเมตรไฟของปั๊มถูกแปลงจากพลังงานไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าการใช้แหล่งปั๊มขนาด 976 นาโนเมตรจะใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยลงและมีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานมากขึ้น
▶ลดผลกระทบที่ไม่เชิงเส้น
ในไฟเบอร์เลเซอร์ความถี่เดียวแบบต่อเนื่อง มีผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นบางอย่าง เช่น การกระเจิงของ Brillouin ที่ถูกกระตุ้น การกระเจิงของ Raman ที่ถูกกระตุ้น และเอฟเฟกต์เคอร์แบบออปติก ซึ่งจะทำให้คุณภาพของลำแสงลดลงได้รับประโยชน์จากค่าสูงสุดการดูดซับที่สูงขึ้นที่ 976 นาโนเมตร เส้นใยขยายสามารถทำให้สั้นลงภายใต้สมมติฐานของประสิทธิภาพการดูดซับเดียวกัน และการลดความยาวของเส้นใยจะช่วยหลีกเลี่ยงการยับยั้งผลกระทบที่ไม่เชิงเส้น
บทส่งท้าย
GW Laser (GW) ใช้เทคโนโลยีปั๊ม 976 นาโนเมตรและแผนการสังเคราะห์ลำแสงแบบหลายช่องสัญญาณเป็นสายหลัก และมุ่งมั่นที่จะปรับปรุงระดับพลังงานและคุณภาพลำแสงของเลเซอร์ 10,000 วัตต์ในขณะเดียวกันก็ให้ความสำคัญกับการปรับปรุงคุณภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ ลดอัตราความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ และความซับซ้อนในการจัดการความล้มเหลวในอนาคต เราจะยังคงให้บริการลูกค้าด้วยไฟเบอร์เลเซอร์คุณภาพสูงและการสนับสนุนด้านเทคนิคที่แข็งแกร่ง
เวลาโพสต์: มี.ค.-21-2022