V zadnjih letih se je trg industrijskih optičnih laserjev hitro razvil in ima močan zagon. Tržna konkurenca za laserje z vlakni srednje in nizke moči je huda in je prešla v stopnjo cenovne konkurence. Nadzorovanje stroškov je za proizvajalce optičnih laserjev postalo pomembno sredstvo za sodelovanje v tržni konkurenci. Tržno povpraševanje po visokozmogljivih optičnih laserjih je nujno in tržna vrzel je ogromna, vendar je zatiranje nelinearnega učinka težko, zato proizvajalci optičnih laserjev iščejo nove rešitve.
Z razvojem tehnologije nadzora temperature industrijskih laserjev z vlakni za črpalne vire je uporaba virov črpanja s pasom 976 nm v industrijskih laserjih z vlakni postopoma prepoznana in sprejeta na trgu. Vlakna z optičnim laserjem imajo visoko absorpcijsko učinkovitost za črpalni vir 976 nm, kar lahko učinkovito zmanjša proizvodne stroške in težave s črpalno tehnologijo industrijskih optičnih laserjev. Številni tehnološko napredni proizvajalci laserskih vlaken so svoje tehnične rešitve osredotočili na rešitev s pasovno črpalko 976 nm, da bi čim prej pridobili večje tržne prednosti.
Prednosti aplikacije
Industrijski laserji z vlakni dosežejo pretvorbo energije iz svetlobe črpalke v signalno svetlobo prek ojačevalnih vlaken (vlakna, dopirana z iterbijem). Vlakna, dopirana z iterbijem, imajo dva očitna značilna absorpcijska vrha v pasovih 915 nm in 976 nm. Absorpcijski koeficient v pasu 915 nm je relativno nizek in absorpcijski spekter je širok; absorpcijski koeficient v pasu 976 nm je 2-3-krat večji kot v pasu 915 nm (kot je prikazano na sliki 1), vendar je absorpcijski spekter razmeroma ozek.
Svetlobna energija črpalke, ki jo zagotavlja laser črpalke 915 nm/976 nm, ustreza absorpcijskim vrhom vlakna, dopiranega z iterbijem. V preteklosti je veliko proizvajalcev optičnih laserjev uporabljalo rešitev črpanja v pasu 915 nm, ker lahko širši vrh absorpcije vlakna, dopiranega z iterbijem, v pasu 915 nm nadomesti odmik valovne dolžine črpalke, ki ga povzroča širši obseg nadzora temperature optičnega laserja. Vendar pa nižji absorpcijski koeficient 915nm tračnega črpalnega vira prinaša dvojne ovire v stroških in tehnični uporabi, kar omejuje razvojni trend zmogljivih in poceni laserjev z vlakni.
Pri laserjih z vlakni, ki črpajo v pasu 976 nm, ima ojačitveno vlakno višji absorpcijski koeficient za svetlobo črpalke. Glede na praktične povratne informacije mnogih domačih proizvajalcev optičnih laserjev lahko optična učinkovitost črpanja v pasu 976 nm doseže 85 %, medtem ko je optična učinkovitost črpanja v pasu 915 nm 75 % (kot je prikazano na sliki 2). Pri enakem vbrizgavanju moči črpalke bo v primerjavi s črpanjem v pasu 915 nm izhodna moč laserja z vlakni za 13 % višja pri uporabi črpanja v pasu 976 nm, dolžina pridobitvenega vlakna, ki jo zahteva črpanje v pasu 976 nm, pa je krajša, kar neposredno zmanjša stroške materiala medtem ko učinkovito zmanjšuje nelinearne učinke, izgubo optične učinkovitosti in težave pri upravljanju toplote. Vendar ima črpanje 976 nm višje zahteve za nadzor temperature z optičnim laserjem.
Stroškovna prednost
Z razvojem in zrelostjo tehnologije domačih podjetij z optičnimi laserji se je tržni delež domačih laserjev vztrajno povečeval, zlasti za optične laserje srednje in nizke moči, ki so v bistvu dosegli domačo zamenjavo. Z vse večjo homogenostjo laserskih izdelkov srednje in nizke moči je tržna konkurenca postala vse hujša. Od leta 2019 je vstopil v fazo cenovne konkurence. Stroški optičnih laserjev se soočajo z ogromnimi tržnimi izzivi. Da bi zmanjšali stroške, se je veliko proizvajalcev optičnih laserjev usmerilo v črpalne vire 976 nm. Večja učinkovitost pretvorbe optike v optiko vira črpalke 976 nm lahko učinkovito zmanjša stroške vira črpalke. Če za primer vzamemo 1500 W optični laser z močjo 1500 W, ima vir črpalke 976 nm elektro-optični izkoristek za približno 10 % višji od izkoristka 915 nm vira črpalke, kar bo neposredno prihranilo 235 W moči vira črpalke, kar bo močno prihranilo proizvodne stroške laserjev z vlakni , in tudi prihranek približno 11 % stroškov porabe električne energije za končne uporabnike laserjev z vlakni, kar učinkovito pomaga srednjim in nižjim uporabnikom pri vzpostavitvi konkurenčne prednosti na trgu.
V preteklosti so se kot črpalni viri uporabljali polprevodniški laserji v pasu 915 nm. Zaradi širšega absorpcijskega spektra pasu 915 nm je laser manj vplival na temperaturo. Vendar pa je bila absorpcijska učinkovitost ojačanega aktivnega vlakna v pasu 915 nm nizka. Da bi dosegli večjo izhodno moč optičnega laserja, je bilo tehnično potrebno uporabiti večjo moč črpalke 915 nm in daljše aktivno vlakno. To bi povzročilo, da bi se razvijalci soočili s številnimi težavami, kot so nelinearni učinek optičnih vlaken, izguba optične učinkovitosti, povečane težave pri upravljanju toplote in povečanje stroškov enote moči. Ko izhodna moč preseže določeno raven, postane rešitev črpanja 915 nm izjemno zapletena in sčasoma odpove.
Uporaba rešitve črpanja v pasu 976 nm bo rešila zgornje težave rešitve črpanja v pasu 915 nm. Učinkovitost absorpcije ojačanega vlakna v pasu 976 nm je 2-3-krat večja kot pri pasu 915 nm. Višja absorpcijska učinkovitost pomeni, da je zahtevano ojačitveno vlakno krajše, kar prinaša vrsto tehničnih prednosti, kot so zmanjšani nelinearni učinki. Prihrani tudi nekaj materialnih stroškov pridobivanja vlaken. Poleg tega stroškovna prednost, ki jo prinaša optična učinkovitost (optična učinkovitost črpalnega vira 976 nm je približno 10 % višja kot pri 915 nm črpalnem viru), dodatno odraža stroškovno učinkovitost črpalne rešitve 976 nm v visoko zmogljivih vlaknenih laserjih .
Ko toplotno upravljanje ni več ovira za rešitev črpanja v pasu 976 nm, se odraža dvojna prednost tehnologije in stroškov tehnologije črpanja 976 nm.
Naš naslov
Dvorec B-1508 Ruiding, št. 200 Zhenhua Rd, okrožje Xihu
Telefonska številka
0086 181 5840 0345
E-pošta
info@brandnew-china.com
