2021 میں چین دنیا کی واحد بڑی معیشت ہو گی جو 2020 کی وبا سے تیزی سے صحت یاب ہو گی۔پورے سال میں نامزد سائز سے اوپر کی صنعتوں کی اضافی قدر میں پچھلے سال کے مقابلے میں 9.6 فیصد اضافہ ہوگا، جس میں سے ہائی ٹیک مینوفیکچرنگ اور آلات کی تیاری کی اضافی قدر میں بالترتیب اضافہ ہوگا۔18.2%، 12.9%۔خاص طور پر، چین کی لیزر انڈسٹری نے حالیہ برسوں میں تیزی سے ترقی کی ہے، اور لیزر انڈسٹری چین کے پیمانے میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔2020 میں، صنعت، اطلاعات، تجارت، طب اور سائنسی تحقیق کے شعبوں میں لیزر آلات (درآمدات سمیت) کی کل سیلز ریونیو 69.2 بلین یوآن ہو گی، جو کہ 2019 کے مقابلے میں سال بہ سال اضافہ ہے۔ 5.2 فیصد پوائنٹس کا اضافہ۔فوٹو وولٹک، پاور بیٹری، آٹوموبائل اور دیگر صنعتوں کی مسلسل خوشحالی کے ساتھ، چین کی لیزر آلات کی مارکیٹ کی مجموعی فروخت آمدنی 2021 میں سال بہ سال 15.6 فیصد بڑھ کر 80 بلین یوآن تک پہنچ جائے گی۔
▲2010-2021 چین کی لیزر آلات کی مارکیٹ
ایک ہی وقت میں، لیزر کی ٹیکنالوجی بھی تیزی سے اعادہ کر رہی ہے۔سب سے پہلے، پمپ ٹیکنالوجی کو 915nm محلول سے وسیع درجہ حرارت کنٹرول ایریا کے ساتھ 976nm محلول میں زیادہ جذب کرنے کی کارکردگی کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے۔فی الحال، ہائی پاور مسلسل فائبر لیزرز کے پمپ ٹیکنالوجی کے راستے پر، 976nm پمپ Pu ٹیکنالوجی مرکزی دھارے کا تکنیکی حل بن گیا ہے.اس کے علاوہ، 10,000 واٹ لیزرز کی ٹیکنالوجی میں، "سنگل چینل فائبر ایمپلیفیکیشن" اور "ملٹی چینل بیم سنتھیسس" کے درمیان ہمیشہ جنگ ہوتی رہی ہے۔مارکیٹ کی ترقی جاری ہے، اور جامع عوامل جیسے ٹیکنالوجی، لاگت اور کارکردگی یہ صنعتی فائبر لیزر مارکیٹ کے انتخاب کا بنیادی عنصر بن گیا ہے۔آئیے دو تکنیکی راستوں کو توڑتے ہیں۔
10,000 واٹ لیزر ٹیکنالوجی کے راستے کی سمت
1. ملٹی چینل بیم مجموعہ سکیم
سسٹم کے مختلف ڈھانچے کے مطابق، فائبر لیزرز کو اس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ڈائریکٹ آسکیلیٹر سٹرکچر فائبر لیزرز اور ماسٹر اوسیلیٹر پاور ایمپلیفائر (MOPA) سٹرکچر فائبر لیزرز۔براہ راست آسکیلیٹر ڈھانچہ کے ساتھ فائبر لیزر ساخت میں آسان ہے اور اس میں صرف ایک لیزر آسکیلیٹر ہوتا ہے، اور گریٹنگ منتخب مخصوص طول موج کو منتخب کرتی ہے اور آؤٹ پٹ کرتی ہے۔
براہ راست آسکیلیٹر کنفیگریشن کے ساتھ فائبر لیزر کے لیے، یہ بنیادی طور پر گریٹنگس (کم عکاسی + اعلی عکاسی)، ایک گین فائبر اور کئی پمپ پر مشتمل ہوتا ہے۔پمپ لائٹ کے متعدد شہتیروں کو ایک بیم کمبینر کے ذریعے ایک گین فائبر میں جوڑا جاتا ہے، تاکہ گین فائبر ذرات کی تعداد کے الٹ تقسیم کی حالت میں ہو، تاکہ روشنی کے محرک تابکاری پروردن کا احساس ہو، اور آخر میں ایک کو منتخب کریں۔ لیزر روشنی کی مخصوص طول موج کم عکاسی کے ذریعے آؤٹ پٹ فائبر سے گزرنے کے لیے۔آؤٹ پٹ ہیڈر میں منتقل کیا گیا۔
▲ فائبر لیزر براہ راست آسکیلیٹر ساخت پر مبنی ہے۔
پمپنگ کے مختلف طریقوں کے مطابق، اسے تقسیم کیا جا سکتا ہے: فارورڈ پمپنگ، ریورس پمپنگ اور دو طرفہ پمپنگ۔پمپ لائٹ انجیکشن کی سمت وہی ہے جیسے لیزر آؤٹ پٹ سمت کو فارورڈ پمپنگ کہا جاتا ہے۔پمپ لائٹ انجیکشن کی سمت لیزر آؤٹ پٹ سمت کی طرح ہے جو فارورڈ اور ریورس پمپنگ کے مخالف ہے۔پمپ لائٹ کو ایک ہی وقت میں آگے اور ریورس سمتوں سے انجکشن کیا جاتا ہے۔دو طرفہ پمپنگ کہلاتا ہے۔فی الحال، GW اور IPG دونوں اوپر کی تصویر میں دکھائے گئے دو طرفہ پمپنگ اسکیم کا استعمال کرتے ہیں۔
فی الحال، مین اسٹریم ڈائریکٹ آسکیلیٹر ڈھانچے والے فائبر لیزر یا ماڈیول کی طاقت تقریباً 3KW ہے، اور ایک اعلیٰ طاقت والے لیزر کو ایک ماڈیول سے دوسرے ماڈیول میں ملایا جاتا ہے، یعنی متعدد ماڈیولز سے روشنی کی پیداوار کو ایک بیم کمبینر کے ذریعے جوڑا جاتا ہے۔ .ایک فائبر میں اور پھر آؤٹ پٹ۔مثال کے طور پر، 12KW چار 3KW ماڈیولز کو ملا کر حاصل کیا جاتا ہے۔
▲ ملٹی چینل بیم سنتھیسس اسکیم کے ساتھ ہائی پاور فائبر لیزر
2. سنگل چینل فائبر ایمپلیفیکیشن اسکیم
MOPA ساخت کے ساتھ فائبر لیزر میں ایک لیزر آسکیلیٹر اور فائبر یمپلیفائر کے ایک یا زیادہ مراحل شامل ہیں۔آسکیلیٹر میں گریٹنگ کے ذریعہ منتخب کردہ طول موج کو بیج کی روشنی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور بیج کی روشنی کو ملٹی اسٹیج ایمپلیفائر کے عمل کے تحت بڑھایا جاتا ہے، تاکہ آؤٹ پٹ پاور ایک خاص حد تک حاصل کی جاسکے۔بہتری.
اس طرح کے ہائی پاور لیزرز کے لیے، طاقت میں اضافہ ماڈیولز کی تعداد بڑھا کر حاصل نہیں کیا جاتا، بلکہ بنیادی طور پر ملٹی سٹیج ایمپلیفائرز کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔مثال کے طور پر، 12KW 3-اسٹیج ایمپلیفیکیشن کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔
▲ سنگل چینل فائبر ایمپلیفیکیشن اسکیم MOPA کنفیگریشن پر مبنی ہائی پاور فائبر لیزر
ملٹی پلیکسنگ 10,000 واٹ لیزر کے فوائد
1. پوری مشین کی ساخت سادہ اور برقرار رکھنے کے لئے آسان ہے
چونکہ سنگل چینل ایمپلیفائیڈ ہائی پاور لیزر میں صرف ایک ماڈیول ہے، اس لیے روشنی، بجلی اور پانی کا اندرونی انتظام زیادہ پیچیدہ ہے۔اس کا کنٹرول سسٹم نسبتاً زیادہ پیچیدہ ہے، اور آسکیلیٹر اور ایمپلیفائر کو آن اور آف کرتے وقت ایک خاص وقت کے رشتے کی پیروی کرنے کی ضرورت ہے: لیزر کو آن کرتے وقت، آکسیلیٹر کو پہلے آن کیا جانا چاہیے، اور پھر ایمپلیفائر کو آن کرنے کے لیے آن کرنا چاہیے۔ پہلا مرحلہ یمپلیفائر؛اسٹیج ایمپلیفائر شروع ہوتا ہے، اور ایمپلیفائر کو قدم بہ قدم بند کر دیا جاتا ہے۔ایک بار جب وقت ترتیب سے باہر ہو جاتا ہے، تو اس سے لیزر کو شدید نقصان پہنچنے کا بہت امکان ہوتا ہے۔
GW لیزر کی طرف سے اختیار کردہ ملٹی بیم سنتھیسز سکیم، لیزر کنٹرول نسبتاً آسان ہے، کوئی ٹائمنگ کا مسئلہ نہیں ہے، پروگرام کنٹرول کے مسائل ہیں، اور مشین کو نقصان نہیں پہنچے گا۔لیزر کی ناکامی کی صورت میں، مرمت کا کام صرف خراب شدہ ماڈیول کو ہٹا کر اور اس کی جگہ ایک نیا لگا کر کیا جا سکتا ہے۔گاہکوں کے لئے، یہ زیادہ دیکھ بھال کا وقت بچاتا ہے.
2. مضبوط مخالف واپسی روشنی کی صلاحیت
oscillators سے مختلف، یمپلیفائر کے گین فائبر کے دونوں سروں پر کوئی گریٹنگ نہیں ہے۔ہائی ریفلیکشن میٹریل یا پوسٹ ایمپلیفائر کی ریورس لائٹ پر کارروائی کرتے وقت واپسی کی روشنی کو پری ایمپلیفائر پر واپس جانا آسان ہے، جو پری ایمپلیفائر کے کام میں مداخلت کرتا ہے اور یہاں تک کہ نقصان کا سبب بھی بنتا ہے۔لہذا، یہ ضروری ہے کہ اضافی نظری تنہائی کے اقدامات شامل کیے جائیں۔
GW لیزر کی ملٹی بیم ترکیب اسکیم، ہر ماڈیول میں صرف ایک آسکیلیٹر ہے، اور کوئی ریورس لائٹ نہیں ہے۔ایک ہی وقت میں، GW لیزر کا انوکھا راز - ABR اینٹی ہائی ریفلیکشن ٹیکنالوجی: ایک واحد ماڈیول پانچ درجے کی ریٹرن لائٹ کا پتہ لگانے اور اتارنے کے آلے سے لیس ہے؛ پانچ سطحی اینٹی ریفلیکشن کی بنیاد پر سنگل ماڈیول، ہر ماڈیول پہلے درجے کی اینٹی ریٹرن لائٹ ڈیوائس سے لیس ہوتا ہے، جو مؤثر طریقے سے اندرونی اجزاء کو نقصان سے بچا سکتا ہے، لیزر کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنا سکتا ہے، اور سونے، چاندی، انتہائی عکاس مواد جیسے تانبے اور کو آسانی سے کاٹ سکتا ہے۔ ایلومینیم مختلف ویلڈنگ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں۔
3. دو طرفہ پمپنگ سسٹم کے استحکام کو بہتر بناتا ہے۔
➢ لیزر شور کو دبانا
فارورڈ اور ریورس پمپنگ کے لیے، پمپ لائٹ کو ایک سرے سے یٹربیئم ڈوپڈ فائبر میں داخل کیا جاتا ہے، اور یٹربیئم ڈوپڈ فائبر کے ان پٹ سرے پر پمپ لائٹ زیادہ مضبوط ہوتی ہے، اس لیے ذرہ الٹا جوش بھی مضبوط ہوتا ہے، لیکن اس کی وجہ سے جذب عنصر، پمپنگ روشنی مضبوط ہے.روشنی کو فائبر کی لمبائی کے ساتھ کم کیا جائے گا تاکہ ایک مخصوص فائبر کی لمبائی تک سنترپتی حاصل ہو اور شور بڑھ جائے۔دو طرفہ پمپنگ پمپ کی روشنی کو فائبر میں یکساں طور پر تقسیم کر سکتی ہے، تاکہ فائدہ بھی فائبر میں یکساں طور پر تقسیم ہو، تاکہ شور کم ہو۔
➢ یک طرفہ دباؤ کو دور کریں۔
ضرورت سے زیادہ پمپ لائٹ انرجی کو گین فائبر میں ملایا جاتا ہے، اور گین فائبر کا ابتدائی سیکشن پمپ لائٹ کو بہت زیادہ جذب کرتا ہے، اس لیے ابتدائی حصے میں فائبر کا درجہ حرارت سب سے زیادہ ہوتا ہے، اور فائبر پگھلنے والے مقام پر سب سے زیادہ دباؤ ہوتا ہے۔ڈبل اینڈ پمپنگ گین فائبر کے دونوں اطراف کے دو پگھلنے والے پوائنٹس کو دباؤ کا حصہ بنا سکتی ہے، جس سے نظام زیادہ مستحکم طریقے سے چلتا ہے۔
➢ موڈ عدم استحکام کی حد میں اضافہ کریں۔
موڈ میں عدم استحکام کا تعلق گین فائبر کی تھرمل لوڈنگ سے ہے۔ڈبل اینڈ پمپنگ طریقہ اپنانے کے بعد، گین فائبر کی درجہ حرارت کی تقسیم کو مزید یکساں بنایا جا سکتا ہے، تھرمل اثر کمزور ہو جاتا ہے، اور موڈ عدم استحکام کی حد کی قدر بڑھ جاتی ہے۔4
.976nm پمپنگ اسکیم کے واضح فوائد ہیں۔
▶ اعلی تبادلوں کی شرح
Ytterbium-doped فائبر میں 915nm اور 976nm پر دو مضبوط جذب چوٹیاں ہیں، لہذا عام طور پر ytterbium-doped فائبر لیزر کے لیے منتخب کردہ پمپ لائٹ بینڈ 915nm یا 975nm ہے۔ان میں، 975nm پر جذب کی چوٹی زیادہ ہے، جو کہ 915nm سے تقریباً 3 گنا زیادہ ہے، لہذا اسی طاقت کے ساتھ 1070nm لیزر 915nm پمپ لائٹ کا صرف ایک تہائی استعمال کرتا ہے۔پمپ لائٹ کو برقی توانائی سے تبدیل کیا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ 976nm پمپ کا ذریعہ استعمال کرنے سے کم برقی توانائی خرچ ہوتی ہے اور زیادہ موثر اور توانائی کی بچت ہوتی ہے۔
▶ کم نان لائنر اثرات
مسلسل سنگل فریکوئنسی فائبر لیزر میں، کچھ نان لائنر اثرات ہوتے ہیں، جیسے کہ محرک بریلوئن سکیٹرنگ، محرک رمن سکیٹرنگ، اور آپٹیکل کیر اثر، جو بیم کے معیار کو گرا دیتے ہیں۔976nm پر اعلی جذب کی چوٹی سے فائدہ اٹھاتے ہوئے، اسی جذب کی کارکردگی کی بنیاد پر گین فائبر کو چھوٹا کیا جا سکتا ہے، اور فائبر کی لمبائی کو کم کرنے سے نان لائنر اثرات کو دبانے سے بچنے میں مدد ملتی ہے۔
ایپیلاگ
GW لیزر (GW) 976nm پمپ ٹیکنالوجی اور مرکزی لائن کے طور پر ملٹی چینل بیم سنتھیسس اسکیم پر مبنی ہے، اور 10,000 واٹ لیزرز کی پاور لیول اور بیم کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے پرعزم ہے۔ایک ہی وقت میں، یہ مصنوعات کے معیار اور استحکام کو بہتر بنانے، مصنوعات کی ناکامی کی شرح کو کم کرنے اور ناکامیوں سے نمٹنے کی پیچیدگی پر بھی توجہ دیتا ہے۔مستقبل میں، ہم صارفین کو اعلیٰ معیار کے فائبر لیزرز اور مضبوط تکنیکی مدد فراہم کرتے رہیں گے۔
پوسٹ ٹائم: مارچ-21-2022