Az elmúlt években az ipari szálas lézerpiac gyorsan fejlődött, és erős lendületet kapott. A közepes és kis teljesítményű üvegszálas lézerek piaci versenye kiélezett, és az árverseny szakaszába lépett. A költségek ellenőrzése a szálas lézergyártók számára a piaci versenyben való részvétel fontos eszközévé vált. A nagyteljesítményű szálas lézerek iránti piaci kereslet sürgető, a piaci rés óriási, de nemlineáris hatáselnyomása nehézkes, a szálas lézergyártók pedig új megoldásokat keresnek.
A szivattyúforrásokhoz használt ipari szálas lézerek hőmérséklet-szabályozási technológiájának érettségével a piac fokozatosan felismerte és elfogadta a 976 nm-es sávú szivattyúforrások alkalmazását az ipari szálas lézerekben. A szálas lézererősítő szál nagy abszorpciós hatékonysággal rendelkezik a 976 nm-es sávú szivattyúforráshoz, amely hatékonyan csökkentheti az ipari szálas lézerek gyártási költségeit és szivattyúzási technológiai nehézségeit. Számos technológiailag fejlett üvegszálas lézergyártó a 976 nm-es sávú szivattyús megoldásra összpontosította műszaki megoldásait annak érdekében, hogy minél előbb nagyobb piaci előnyökhöz jussanak.
Alkalmazás előnyei
Az ipari szálas lézerek a pumpafényből jelfénnyel történő energiaátalakítást erősítik szálon (ytterbium-adalékolt szálon) keresztül. Az itterbiummal adalékolt szálnak két nyilvánvaló jellemző abszorpciós csúcsa van a 915 nm-es és a 976 nm-es sávban. Az abszorpciós együttható a 915 nm-es sávban viszonylag alacsony, az abszorpciós spektrum pedig széles; az abszorpciós együttható a 976 nm-es sávban 2-3-szerese a 915 nm-es sávnak (az 1. ábrán látható), de az abszorpciós spektrum viszonylag szűk.
A 915 nm/976 nm-es pumpás lézer által biztosított szivattyú fényenergiája megfelel az itterbiummal adalékolt szál abszorpciós csúcsjellemzőinek. Korábban sok szálas lézergyártó használta a 915 nm-es szivattyúzási megoldást, mivel az itterbiummal adalékolt szál szélesebb abszorpciós csúcsa a 915 nm-es sávban képes pótolni a szálas lézer szélesebb hőmérséklet-szabályozási tartománya által okozott szivattyú hullámhossz-eltolódását. A 915 nm-es sávú szivattyúforrás alacsonyabb abszorpciós együtthatója azonban kettős akadályt jelent a költségek és a műszaki alkalmazás terén, korlátozva a nagy teljesítményű és az alacsony költségű szálas lézerek fejlesztési trendjét.
A 976 nm-es sávban pumpált szálas lézereknél az erősítő szál magasabb abszorpciós együtthatóval rendelkezik a szivattyú fényénél. Számos hazai üvegszálas lézergyártó gyakorlati visszajelzése szerint a 976 nm-es sávos pumpálás optikai hatásfoka elérheti a 85%-ot, míg a 915 nm-es sávos pumpálás optikai hatásfoka 75% (ahogy a 2. ábrán látható). Ugyanazon szivattyúteljesítmény-befecskendezés mellett a 915 nm-es sávos pumpálással összehasonlítva a szálas lézer kimeneti teljesítménye 13%-kal nagyobb lesz 976 nm-es sávos pumpálás esetén, és a 976 nm-es sávos pumpáláshoz szükséges erősítési szálhossz rövidebb, ami közvetlenül csökkenti az anyagköltséget. miközben hatékonyan csökkenti a nemlineáris hatásokat, az optikai hatékonyságvesztést és a hőkezelési nehézségeket. A 976 nm-es szivattyúzás azonban magasabb követelményeket támaszt a szálas lézeres hőmérséklet-szabályozással szemben.
Költségelőny
A hazai szálas lézeres vállalkozások technológiájának fejlődésével és érettségével folyamatosan nőtt a hazai lézerek piaci részesedése, különösen a közepes és kis teljesítményű szálas lézereknél, amelyek alapvetően hazai helyettesítést értek el. A közepes és kis teljesítményű szálas lézertermékek növekvő homogenitásával a piaci verseny egyre élesebbé vált. 2019 óta az árverseny szakaszába lépett. A szálas lézerek költsége hatalmas piaci kihívásokkal néz szembe. A költségek csökkentése érdekében számos üvegszálas lézergyártó a 976 nm-es szivattyúforrásokat helyezte előtérbe. A 976 nm-es szivattyúforrás magasabb optikai-optikai konverziós hatékonysága hatékonyan csökkentheti a szivattyúforrás költségeit. Ha például egy 1500 W-os szálas lézert veszünk, a 976 nm-es szivattyúforrás elektro-optikai hatásfoka körülbelül 10%-kal magasabb, mint a 915 nm-es szivattyúforrásé, ami közvetlenül 235 W-ot takarít meg a szivattyúforrásból, jelentősen megtakarítva ezzel a szálas lézerek gyártási költségeit. , valamint a szálas lézerek végfelhasználói számára a villamosenergia-fogyasztási költségek mintegy 11%-os megtakarítása, hatékonyan segítve a közép- és továbbfelhasználókat a piaci versenyképesség megteremtésében. előnyeit.
Korábban a 915 nm-es sávban félvezető lézereket használtak szivattyúforrásként. A 915 nm-es sáv szélesebb abszorpciós spektrumát kihasználva a lézert kevésbé befolyásolta a hőmérséklet. Az erősítő aktív szál abszorpciós hatékonysága azonban a 915 nm-es sávban alacsony volt. A szálas lézer nagyobb teljesítményének elérése érdekében technikailag nagyobb 915 nm-es szivattyúteljesítményt és hosszabb aktív szálat kellett alkalmazni. Ez a fejlesztőknek számos nehézséggel szembesülne, mint például az erősítő szál nemlineáris hatása, az optikai hatékonyság elvesztése, a hőkezelés megnövekedett nehézsége és az egységnyi watt költség növekedése. Ha a kimeneti teljesítmény meghalad egy bizonyos szintet, a 915 nm-es szivattyúzási megoldás rendkívül bonyolulttá válik, és végül meghibásodik.
A 976 nm-es sávos pumpáló megoldás alkalmazása megoldja a 915 nm-es pumpáló megoldás fenti nehézségeit. Az erősítő szál abszorpciós hatékonysága a 976 nm-es sávban 2-3-szerese a 915 nm-es sávénak. A nagyobb abszorpciós hatásfok azt jelenti, hogy a szükséges erősítési szál rövidebb, ami számos műszaki előnnyel jár, például csökkentett nemlineáris hatásokkal. Ezenkívül bizonyos anyagköltségeket is megtakarít a szálerősítésnél. Ezenkívül az optikai hatásfok okozta költségelőny (a 976 nm-es szivattyúforrás optikai hatásfoka körülbelül 10%-kal magasabb, mint a 915 nm-es szivattyúforrásé) tovább tükrözi a 976 nm-es pumpáló megoldás költséghatékonyságát a nagy teljesítményű szálas lézerekben. .
Amikor a hőkezelés már nem akadálya a 976 nm-es szivattyúzási megoldásnak, a technológia és a 976 nm-es szivattyúzási technológia kettős előnye megjelenik.
A címünk
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Telefonszám
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
