Ni ọdun 2021, Ilu China yoo jẹ ọrọ-aje pataki nikan ni agbaye lati gba pada ni iyara lati ajakale-arun 2020.Iwọn afikun ti awọn ile-iṣẹ loke iwọn ti a yan ni gbogbo ọdun yoo pọ si nipasẹ 9.6% ju ọdun ti tẹlẹ lọ, eyiti iye ti a ṣafikun ti iṣelọpọ imọ-ẹrọ giga ati iṣelọpọ ẹrọ yoo pọ si ni atele.18.2%, 12.9%.Ni pataki, ile-iṣẹ laser China ti ni idagbasoke ni iyara ni awọn ọdun aipẹ, ati iwọn ti pq ile-iṣẹ lesa ti pọ si ni iyara.Ni 2020, lapapọ tita wiwọle ti lesa ẹrọ (pẹlu agbewọle lati ilu okeere) ni awọn aaye ti ile ise, alaye, owo, oogun ati ijinle sayensi iwadi yoo jẹ 69,2 bilionu yuan, a odun-lori-odun ilosoke lori 2019. soke 5.2 ogorun ojuami.Pẹlu aisiki ti o tẹsiwaju ti fọtovoltaic, batiri agbara, ọkọ ayọkẹlẹ ati awọn ile-iṣẹ miiran, owo-wiwọle gbogbogbo ti ọja ohun elo laser China yoo pọ si nipasẹ 15.6% ni ọdun kan ni ọdun 2021, ti o de 80 billionyuan.
▲2010-2021 China ká lesa ẹrọ oja
Ni akoko kanna, imọ-ẹrọ ti lesa tun n ṣe atunṣe ni kiakia.Ni akọkọ, imọ-ẹrọ fifa naa ti yipada lati ojutu 915nm pẹlu agbegbe iṣakoso iwọn otutu ti o gbooro si ojutu 976nm pẹlu imudara gbigba ti o ga julọ.Lọwọlọwọ, lori ọna ọna ẹrọ fifa ti awọn lasers okun lemọlemọfún agbara giga, imọ-ẹrọ 976nm fifa Pu ti di ojutu imọ-ẹrọ akọkọ.Ni afikun, ninu imọ-ẹrọ ti awọn lasers 10,000-watt, nigbagbogbo ti wa ogun laarin “ampilifaya okun ikanni-ikanni kan” ati “iṣepọ opo ikanni pupọ”.Ọja naa tẹsiwaju lati dagbasoke, ati awọn ifosiwewe okeerẹ bii imọ-ẹrọ, idiyele ati ṣiṣe O ti di ifosiwewe mojuto fun yiyan ti ọja okun laser ile-iṣẹ.Jẹ ki a ya lulẹ awọn ọna imọ-ẹrọ meji.
10,000-watt lesa ọna ọna itọsọna
1. Olona-ikanni tan ina apapo eni
Gẹgẹbi awọn ẹya eto oriṣiriṣi, awọn lesa okun le pin si: awọn lasers fiber oscillator taara ati ampilifaya agbara oscillator titun (MOPA) awọn lasers fiber be.Lesa okun pẹlu ọna oscillator taara rọrun ni eto ati pe o ni oscillator laser kan nikan, ati grating yan ati ṣe agbejade iwọn gigun kan pato ti a yan.
Fun lesa okun kan pẹlu iṣeto oscillator taara, o ni akọkọ ti awọn gratings meji (ifihan kekere + iṣaro giga), okun ere, ati awọn ifasoke pupọ.Awọn opo pupọ ti ina fifa ni a so pọ sinu okun ere nipasẹ olutọpa tan ina, ki okun ere wa ni ipo ti ipinpinpin ipinfunni ti nọmba awọn patikulu, nitorinaa lati mọ imudara itọsi itọsi ti ina, ati nikẹhin yan a kan pato wefulenti ti ina lesa nipasẹ awọn kekere otito grating lati ṣe nipasẹ awọn wu okun.zqwq si awọn akọsori o wu.
▲ Okun lesa da lori taara oscillator be
Ni ibamu si awọn ọna fifa oriṣiriṣi, o le pin si: fifa siwaju, fifa pada ati fifun bidirectional.Itọnisọna abẹrẹ ina fifa jẹ kanna bi itọsọna itọjade laser ti a npe ni fifa siwaju;itọsọna abẹrẹ ina fifa jẹ kanna bi itọsọna itujade laser ni idakeji si fifa siwaju ati yiyipada;ina fifa soke ti wa ni itasi lati iwaju ati yiyipada awọn itọnisọna ni akoko kanna.ti a npe ni bidirectional fifa.Ni lọwọlọwọ, mejeeji GW ati IPG lo ero fifa bidirectional ti o han ninu eeya loke.
Ni lọwọlọwọ, laser fiber tabi module pẹlu eto oscillator taara akọkọ ni agbara ti o to 3KW, ati pe ina lesa agbara ti o ga julọ ni idapo lati module kan si ekeji, iyẹn ni, inajade ina lati awọn modulu lọpọlọpọ ti ni idapo nipasẹ apapọ tan ina. .sinu kan okun ati ki o si o wu.Fun apẹẹrẹ, 12KW ni a gba nipasẹ apapọ awọn modulu 3KW mẹrin.
▲ Lesa okun ti o ni agbara giga pẹlu ero isọdọkan tan ina ikanni pupọ
2. Nikan-ikanni okun ampilifaya eni
Lesa okun pẹlu eto MOPA pẹlu oscillator laser ati ọkan tabi diẹ sii awọn ipele ti awọn amplifiers okun.Iwọn gigun ti a yan nipasẹ grating ni oscillator ni a lo bi imọlẹ irugbin, ati pe ina irugbin ti pọ si labẹ iṣẹ ti ampilifaya multistage, ki agbara iṣẹjade le gba si iwọn kan.ilọsiwaju.
Fun iru awọn lesa agbara giga, ilosoke agbara ko ni aṣeyọri nipasẹ jijẹ nọmba awọn modulu, ṣugbọn nipataki nipasẹ awọn ampilifaya ipele pupọ.Fun apẹẹrẹ, 12KW ti wa ni gba nipasẹ 3-ipele ampilifaya.
▲ Eto imudara okun okun ikanni ẹyọkan ti o da lori iṣeto MOPA Lesa okun agbara-giga
Awọn anfani ti multiplexing 10,000-watt lesa
1.Awọn ọna ẹrọ ti gbogbo ẹrọ jẹ rọrun ati rọrun lati ṣetọju
Niwọn igba ti ikanni kan ti o pọ si lesa agbara giga ni module kan nikan, eto inu ti ina, ina ati omi jẹ idiju diẹ sii.Eto iṣakoso rẹ jẹ idiju diẹ sii, ati pe oscillator ati ampilifaya nilo lati tẹle ibatan akoko kan nigba titan ati pipa: nigbati o ba tan ina lesa, oscillator yẹ ki o tan-an ni akọkọ, lẹhinna ampilifaya yẹ ki o wa ni titan lati ampilifaya ipele akọkọ;Ampilifaya ipele bẹrẹ, ati ampilifaya ti wa ni pipa ni igbese nipa igbese siwaju.Ni kete ti akoko naa ko ni aṣẹ, o ṣee ṣe pupọ lati fa ibajẹ nla si lesa naa.
Eto idawọle olona-pupọ ti a gba nipasẹ laser GW, iṣakoso laser jẹ irọrun diẹ, ko si iṣoro akoko, awọn iṣoro iṣakoso eto, ati pe kii yoo fa ibajẹ si ẹrọ naa.Ni iṣẹlẹ ti ikuna laser, awọn atunṣe le ṣee ṣe ni irọrun nipa yiyọ module ti o bajẹ ati rirọpo pẹlu tuntun kan.Fun awọn onibara, o fipamọ akoko itọju diẹ sii.
2. Agbara ina ipadabọ ti o lagbara
Yatọ si awọn oscillators, ko si grating ni awọn opin mejeeji ti okun ere ti ampilifaya.Imọlẹ ti o pada nigbati o ba n ṣatunṣe awọn ohun elo ti o ga-giga tabi ina iyipada ti post-amplifier jẹ rọrun lati pada si iṣaju-iṣaaju, eyi ti o ṣe idiwọ iṣẹ ti iṣaju-iṣaaju ati paapaa fa ibajẹ.Nitorinaa, o jẹ dandan lati Awọn ọna ipinya opiti ni afikun ni afikun.
GW lesa ká olona-tan ina kolaginni eni, kọọkan module ni o ni nikan kan oscillator, ati nibẹ ni ko si yiyipada ina;ni akoko kanna, aṣiri alailẹgbẹ ti laser GW - ABR anti-high-reflection technology: module kan ti o ni ipese pẹlu wiwa ina ipadabọ ipele marun ati yiyọ kuro; Lori ipilẹ ipele marun-unti-irohin ti a nikan module, kọọkan module ni ipese pẹlu kan akọkọ-ipele egboogi-pada ina ẹrọ, eyi ti o le fe ni dabobo awọn ti abẹnu irinše lati bibajẹ, rii daju awọn idurosinsin isẹ ti awọn lesa, ati awọn iṣọrọ ge wura, fadaka, Gíga reflective ohun elo bi Ejò ati aluminiomu ni o dara fun orisirisi alurinmorin ohun elo.
3. Bidirectional fifa ṣe atunṣe eto eto
➢Dẹkun ariwo lesa
Fun fifa siwaju ati yiyipada, ina fifa naa ti wa ni itasi sinu okun ytterbium-doped lati opin kan, ati pe ina fifa ni okun sii ni opin titẹ sii ti okun ytterbium-doped, nitorina igbiyanju inversion patiku tun lagbara, ṣugbọn nitori ifosiwewe gbigba, ina fifa ni agbara.Imọlẹ naa yoo dinku ni gigun ti okun naa ki itẹlọrun ere ba de ni ipari okun kan ati ariwo naa pọ si.Bidirectional fifa le jẹ ki ina fifa soke ni deede pinpin ni okun, ki ere naa tun pin kaakiri ni okun, ki ariwo naa dinku.
➢Yipada titẹ-opin kan
Agbara ina fifa ti o pọju pọ si okun ere, ati apakan ibẹrẹ ti okun ere gba ina fifa soke pupọ, nitorina iwọn otutu okun jẹ ti o ga julọ ni apakan akọkọ, ati aaye yo ti o pọju ti o pọju.Fifun-ipari meji le ṣe awọn aaye yo meji ni ẹgbẹ mejeeji ti okun ere pin titẹ, ṣiṣe eto ṣiṣe diẹ sii ni iduroṣinṣin.
➢ Mu ala ti aisedeede ipo pọ si
Aisedeede ipo jẹ ibatan si ikojọpọ gbona ti okun ere.Lẹhin ti ọna fifa meji-opin ti gba, pinpin iwọn otutu ti okun ere le ṣee ṣe aṣọ aṣọ diẹ sii, ipa gbigbona ti dinku, ati iye ala ti aisedeede ipo pọ si.
.Eto fifa 976nm ni awọn anfani ti o han gbangba
▶ Iwọn iyipada ti o ga julọ
Ytterbium-doped fiber ni awọn giga gbigba agbara meji ni 915nm ati 976nm, nitorinaa okun ina fifa soke nigbagbogbo ti a yan fun laser fiber ytterbium-doped jẹ 915nm tabi 975nm.Lara wọn, gbigba tente oke ni 975nm ga julọ, eyiti o to awọn akoko 3 ti 915nm, nitorinaa laser 1070nm pẹlu agbara kanna n gba idamẹta kan ti ina fifa 915nm.Imọlẹ fifa naa ti yipada lati agbara itanna, eyi ti o tumọ si pe lilo orisun fifa 976nm n gba agbara itanna ti o kere ju ati pe o jẹ daradara ati fifipamọ agbara.
▶ Awọn ipa ti kii ṣe lainidi
Ninu lesa okun igbohunsafẹfẹ-ẹyọkan lemọlemọ, diẹ ninu awọn ipa aiṣedeede wa, gẹgẹbi itọka Brillouin ti o ni itara, itusilẹ Raman, ati ipa Kerr opitika, eyiti yoo dinku didara ina.Ni anfani lati ibi giga gbigba ti o ga julọ ni 976nm, okun ere le ṣee ṣe kuru labẹ ipilẹ ti imudara gbigba kanna, ati idinku gigun okun ṣe iranlọwọ lati yago fun idinku awọn ipa aiṣedeede.
Epilogue
GW Laser (GW) da lori imọ-ẹrọ fifa fifa 976nm ati ero isọdọkan opo ikanni pupọ bi laini akọkọ, ati pe o ti pinnu lati ni ilọsiwaju ipele agbara ati didara ina ti awọn lasers 10,000-watt;ni akoko kanna, o tun san ifojusi si imudarasi didara ati iduroṣinṣin ti awọn ọja, idinku awọn oṣuwọn ikuna ọja ati Awọn idiju ti awọn ikuna mimu.Ni ojo iwaju, a yoo tẹsiwaju lati pese awọn onibara pẹlu awọn lasers okun to gaju ati atilẹyin imọ-ẹrọ to lagbara.
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-21-2022



