2021'de Çin, 2020 salgınından hızla kurtulan dünyadaki tek büyük ekonomi olacak.Yıl genelinde belirlenen büyüklüğün üzerindeki sektörlerin katma değeri bir önceki yıla göre %9,6 artacak, bunun sırasıyla yüksek teknolojili imalat ve ekipman imalatı katma değeri artacaktır.%18,2, %12,9.Özellikle Çin'in lazer endüstrisi son yıllarda hızla gelişti ve lazer endüstrisi zincirinin ölçeği hızla arttı.2020'de sanayi, bilgi, ticaret, tıp ve bilimsel araştırma alanlarındaki lazer ekipmanlarının (ithalat dahil) toplam satış geliri, 2019'a göre yıllık artışla 5,2 puan artışla 69,2 milyar yuan olacak.Fotovoltaik, elektrikli pil, otomobil ve diğer endüstrilerin devam eden refahıyla, Çin'in lazer ekipmanı pazarının toplam satış geliri 2021'de yıllık %15,6 artarak 80 milyar yuan'a ulaşacak.
▲2010-2021 Çin'in lazer ekipmanı pazarı
Aynı zamanda, lazer teknolojisi de hızla ilerliyor.İlk olarak, pompa teknolojisi daha geniş bir sıcaklık kontrol alanına sahip 915nm çözümden daha yüksek absorpsiyon verimliliğine sahip 976nm çözüme dönüştürülür.Şu anda, yüksek güçlü sürekli fiber lazerlerin pompa teknolojisi rotasında, 976nm pompa Pu teknolojisi ana akım teknik çözüm haline geldi.Ayrıca 10.000 watt lazer teknolojisinde “tek kanallı fiber amplifikasyon” ve “çok kanallı ışın sentezi” arasında her zaman bir savaş olmuştur.Pazar gelişmeye devam ediyor ve teknoloji, maliyet ve verimlilik gibi kapsamlı faktörler, endüstriyel fiber lazer pazarının seçiminde temel faktör haline geldi.İki teknik rotayı inceleyelim.
10.000 watt lazer teknolojisi rota yönü
1. Çok kanallı ışın kombinasyon şeması
Farklı sistem yapılarına göre, fiber lazerler şu şekilde ayrılabilir: doğrudan osilatör yapılı fiber lazerler ve ana osilatör güç amplifikatörü (MOPA) yapılı fiber lazerler.Doğrudan osilatör yapısına sahip fiber lazerin yapısı basittir ve yalnızca bir lazer osilatörü içerir ve ızgara, seçilen belirli dalga boyunu seçer ve verir.
Doğrudan osilatör konfigürasyonuna sahip bir fiber lazer için, temel olarak bir çift ızgara (düşük yansıma + yüksek yansıma), bir kazanç fiberi ve birkaç pompadan oluşur.Birden fazla pompa ışığı demeti, bir ışın birleştirici aracılığıyla bir kazanç fiberine bağlanır, böylece kazanç fiber, ışığın uyarılmış radyasyon amplifikasyonunu gerçekleştirmek ve son olarak bir tane seçmek için parçacıkların sayısının ters dağılımı durumundadır. Çıkış fiberinden geçmek için düşük yansıma ızgarasından lazer ışığının belirli dalga boyu.çıkış başlığına iletilir.
▲ Doğrudan osilatör yapısına dayalı fiber lazer
Farklı pompalama yöntemlerine göre, ileri pompalama, geri pompalama ve çift yönlü pompalama olarak ayrılabilir.Pompa ışık enjeksiyon yönü, ileri pompalama olarak adlandırılan lazer çıkış yönü ile aynıdır;pompa ışığı enjeksiyon yönü, ileri ve geri pompalamanın karşısındaki lazer çıkış yönü ile aynıdır;pompa ışığı aynı anda ileri ve geri yönlerden enjekte edilir.çift yönlü pompalama denir.Şu anda hem GW hem de IPG, yukarıdaki şekilde gösterilen çift yönlü pompalama şemasını kullanıyor.
Şu anda, ana akım doğrudan osilatör yapısına sahip bir fiber lazer veya modül yaklaşık 3KW'lık bir güce sahiptir ve daha yüksek güçlü bir lazer bir modülden diğerine birleştirilir, yani birden fazla modülden gelen ışık çıkışı bir ışın birleştirici aracılığıyla birleştirilir. .bir fibere ve ardından çıktıya.Örneğin 12KW, dört adet 3KW modülü birleştirilerek elde edilir.
▲ Çok kanallı ışın sentezi düzenine sahip yüksek güçlü fiber lazer
2. Tek kanallı fiber amplifikasyon şeması
MOPA yapısına sahip fiber lazer, bir lazer osilatörü ve bir veya daha fazla fiber yükseltici aşaması içerir.Osilatördeki ızgara tarafından seçilen dalga boyu, tohum ışığı olarak kullanılır ve tohum ışığı, çok kademeli amplifikatörün etkisi altında yükseltilir, böylece çıkış gücü belirli bir dereceye kadar elde edilebilir.Gelişme.
Bu tür yüksek güçlü lazerler için, güç artışı modül sayısını artırarak değil, esas olarak çok aşamalı amplifikatörlerle sağlanır.Örneğin, 3 aşamalı amplifikasyon yoluyla 12KW elde edilir.
▲ MOPA yapılandırmasına dayalı tek kanallı fiber amplifikasyon şeması Yüksek güçlü fiber lazer
10.000 watt'lık lazerleri çoklamanın avantajları
1. Tüm makinenin yapısı basit ve bakımı kolaydır
Tek kanallı güçlendirilmiş yüksek güçlü lazerin yalnızca bir modülü olduğundan, ışık, elektrik ve suyun dahili düzenlemesi daha karmaşıktır.Kontrol sistemi nispeten daha karmaşıktır ve osilatör ve amplifikatörün açılıp kapanırken belirli bir zamanlama ilişkisini izlemesi gerekir: lazeri açarken, önce osilatör açılmalı ve ardından amplifikatör açılmalıdır. birinci aşama amplifikatör;Aşama amplifikatörü başlar ve amplifikatör adım adım ileri doğru kapatılır.Zamanlama bozuksa, lazerde ciddi hasara yol açması çok olasıdır.
GW lazer tarafından benimsenen çok ışınlı sentez şeması, lazer kontrolü nispeten basittir, zamanlama sorunu yoktur, program kontrol sorunları yoktur ve makineye zarar vermez.Bir lazer arızası durumunda, hasar görmüş modül çıkarılıp yenisiyle değiştirilerek onarımlar kolayca yapılabilir.Müşteriler için bakım süresinden daha fazla tasarruf sağlar.
2. Güçlü anti-dönüş ışık yeteneği
Osilatörlerden farklı olarak, amplifikatörün kazanç fiberinin her iki ucunda ızgara yoktur.Yüksek yansımalı malzemeleri işlerken dönüş ışığı veya son amplifikatörün ters ışığı, ön amplifikatörün çalışmasına müdahale eden ve hatta hasara neden olan ön amplifikatöre geri dönmek kolaydır.Bu nedenle, Ek optik izolasyon önlemlerinin eklenmesi gereklidir.
GW lazerin çok ışınlı sentez şeması, her modülün yalnızca bir osilatörü vardır ve ters ışık yoktur;aynı zamanda, GW lazerin benzersiz sırrı - ABR yüksek yansıma önleme teknolojisi: tek bir modül, beş seviyeli bir geri dönüş ışığı algılama ve sıyırma cihazı ile donatılmıştır; tek modül, her modül, dahili bileşenleri hasardan etkili bir şekilde koruyabilen, lazerin kararlı çalışmasını sağlayan ve altın, gümüş, bakır gibi yüksek yansıtıcı malzemeleri kolayca kesebilen birinci seviye bir geri dönüş önleyici ışık cihazı ile donatılmıştır. alüminyum çeşitli kaynak uygulamaları için uygundur.
3. Çift yönlü pompalama, sistem kararlılığını artırır
➢Lazer gürültüsünü bastırın
İleri ve geri pompalama için, pompa ışığı bir uçtan iterbiyum katkılı fibere enjekte edilir ve pompa ışığı iterbiyum katkılı fiberin giriş ucunda daha güçlüdür, bu nedenle partikül inversiyon uyarımı da güçlüdür, ancak emme faktörü, pompalama ışığı güçlüdür.Işık, fiber boyunca zayıflatılır, böylece belirli bir fiber uzunluğunda kazanç doygunluğuna ulaşılır ve gürültü artar.Çift yönlü pompalama, pompa ışığını fiberde eşit olarak dağıtabilir, böylece kazanç da fiberde eşit olarak dağıtılır, böylece gürültü azalır.
➢Tek uçlu basıncı tahliye edin
Aşırı pompa ışığı enerjisi kazanç fiberine bağlanır ve kazanç fiberinin ilk bölümü pompa ışığını çok fazla emer, bu nedenle fiber sıcaklığı ilk bölümde en yüksektir ve fiber erime noktası en yüksek basıncı taşır.Çift uçlu pompalama, kazanç fiberinin her iki tarafındaki iki erime noktasının basıncı paylaşmasını sağlayarak sistemin daha kararlı çalışmasını sağlar.
➢Mod kararsızlığı eşiğini artırın
Mod kararsızlığı, kazanç fiberinin termal yüklemesiyle ilgilidir.Çift uçlu pompalama yöntemi benimsendikten sonra, kazanç fiberinin sıcaklık dağılımı daha düzgün hale getirilebilir, termal etki zayıflar ve mod kararsızlığının eşik değeri artar.4
.976nm pompalama şemasının belirgin avantajları vardır
▶ Daha yüksek dönüşüm oranı
İterbiyum katkılı fiberin 915nm ve 976nm'de iki güçlü absorpsiyon zirvesi vardır, bu nedenle iterbiyum katkılı fiber lazer için genellikle seçilen pompa ışık bandı 915nm veya 975nm'dir.Bunların arasında, 975nm'deki absorpsiyon zirvesi daha yüksektir, bu da 915nm'nin yaklaşık 3 katıdır, dolayısıyla aynı güce sahip 1070nm lazer, 915nm pompa ışığının yalnızca üçte birini tüketir.Pompa ışığı elektrik enerjisinden dönüştürülür, bu da 976nm'lik bir pompa kaynağının kullanılmasının daha az elektrik enerjisi tükettiği ve daha verimli ve enerji tasarruflu olduğu anlamına gelir.
▶Daha düşük doğrusal olmayan etkiler
Sürekli tek frekanslı fiber lazerde, ışın kalitesini düşürecek uyarılmış Brillouin saçılması, uyarılmış Raman saçılması ve optik Kerr etkisi gibi bazı doğrusal olmayan etkiler vardır.976nm'deki daha yüksek absorpsiyon zirvesinden faydalanan kazanç fiberi, aynı absorpsiyon verimliliği öncülü altında daha kısa yapılabilir ve fiber uzunluğunun azaltılması, lineer olmayan etkilerin bastırılmasını önlemeye yardımcı olur.
sonsöz
GW Lazer (GW), ana hat olarak 976nm pompa teknolojisine ve çok kanallı ışın sentezi şemasına dayalıdır ve 10.000 watt lazerlerin güç seviyesini ve ışın kalitesini iyileştirmeye kendini adamıştır;aynı zamanda ürünlerin kalite ve kararlılığının iyileştirilmesine, ürün arıza oranlarının azaltılmasına ve arızaların ele alınmasının karmaşıklığına da önem vermektedir.Gelecekte de müşterilerimize yüksek kaliteli fiber lazerler ve güçlü teknik destek sağlamaya devam edeceğiz.
Gönderim zamanı: 21 Mart 2022