BWT geus ngajukeun téori susunan spasial padet (DSBC) jeung diverifikasi correctness of DSBC ngaliwatan percobaan sumber pompa kilowatt-tingkat.Ayeuna, kakuatan tabung tunggal parantos ningkat kana 15W-30W @ BPP≈5-12mm * mrad sareng efisiensi elektro-optik nyaéta> 60%, anu ngamungkinkeun sumber pompa kakuatan tinggi gandeng sareng kaluaran serat pikeun ngajaga luhur. kaluaran kacaangan bari ngurangan volume, Ieu mungkin pikeun ngurangan beurat tur ningkatkeun efisiensi konversi elektro-optik.
Ngagunakeun chip ayeuna, BWT geus mungguh sadar sumber pompa kalayan diaméter inti 135μm NA0.22 serat-gandeng kaluaran 420W panjang gelombang-dikonci dina 976nm, kualitas ≈ 500g;sarta diaméter inti 220μm NA0.22 serat gandeng kaluaran 1000W panjang gelombang tunggal 976nm (atawa 915nm), kualitas ≈ 400g sumber pompa.
Dina mangsa nu bakal datang, jeung perbaikan kacaangan chip semikonduktor jeung efisiensi elektro-optik, lightweight jeung-daya tinggi sumber pompa bakal muterkeun hiji peran irreplaceable dina pabrik leutik-volume tinggi-kakuatan serat laser sumber cahaya, sarta bakal aktip ngamajukeun pangwangunan. tina aplikasi industri.
Bubuka
Serat lasers geus tumuwuh gancang alatan kualitas beam alus teuing jeung kamampuhan ékspansi kakuatan fléksibel (serat combiners).Dina taun anyar, single-mode single-serat lasers serat diwatesan ku TMI (transverse mode instability) jeung épék SRS, sarta kakuatan semikonduktor langsung ngompa serat laser osilator dugi ka 5kW.
[1].Panguat laser ogé dieureunkeun dina 10kW
[2].Sanajan kakuatan kaluaran bisa ngaronjat ku appropriately ngaronjatkeun diaméter inti, kualitas beam kaluaran ogé nurun -1.Tapi, paménta pikeun ngaronjatkeun kacaangan sumber pompa semikonduktor masih urgent.
Sarat pikeun kualitas balok dina aplikasi pangolahan industri teu merta single-mode.Dina raraga ngaronjatkeun kakuatan serat tunggal, sababaraha mode low-urutan diwenangkeun.Nepi ka ayeuna, sababaraha-mode single-serat jeung beam-dikombinasikeun multi-mode sumber lampu laser dumasar kana 976nm ngompa leuwih ti 5kW Jeung aplikasi bets (utamana motong jeung las bahan logam), produksi pakait sumber pompa-daya tinggi. ogé bets skala.
Leuwih leutik, torek jeung leuwih stabil
Hubungan antara chip semikonduktor BPP jeung kacaangan sumber pompa
Tilu taun ka tukang, kacaangan chip 9xxnm lolobana aya dina tingkat 3W / mm * mrad @ 12W-100μm lebar strip & 2W / mm * mrad @ 18W-200μm lebar strip.Dumasar chip misalna, BWT achieves 600W na 1000W 200μm NA0.22 serat-gandeng output-1.
Ayeuna, kacaangan chip 9xxnm geus ngahontal 3.75W / mm * mrad @ 15W-100μm lebar strip & 3W / mm * mrad @ 30W-230μm lebar strip, sarta efisiensi elektro-optik dasarna dijaga di sabudeureun 60%.
Numutkeun téori susunan spasial padet [6], éta diitung nurutkeun efisiensi gandeng serat rata-rata 78% (émisi laser ti chip ka kaluaran serat gandeng: single-panjang gelombang spasial beam ngagabungkeun jeung polarisasi beam ngagabungkeun tanpa VBG), sarta eta dianggap yén chip jalan dina kakuatan pangluhurna (BPP chip béda dina arus béda), kami geus disusun peta data saperti kieu:
* Chip Caang VS Béda Core diaméterna Serat gandeng Kaluaran Power
Ieu tiasa dipendakan tina gambar di luhur yén nalika serat anu tangtu (diaméter inti sareng NA tetep) ngahontal kaluaran gandeng kakuatan khusus, pikeun chip kalayan kacaangan anu béda, jumlah chip béda, sareng volume sareng beurat sumber pompa. ogé béda.Pikeun sarat ngompa tina laser serat, lamun sumber pompa dijieunna tina chip luhur kalawan kacaangan béda dipilih, beurat jeung volume serat laser tina kakuatan anu sarua sagemblengna béda, sarta konfigurasi tina sistem cooling cai ogé. rada béda.
Efisiensi tinggi, ukuran leutik sareng beurat hampang mangrupikeun tren anu teu bisa dihindari dina pamekaran sumber cahaya laser anu bakal datang (naha laser dioda, laser solid-state atanapi laser serat), sareng kacaangan, efisiensi sareng kakuatan chip semikonduktor maénkeun peran anu penting dina éta. .
Lightweight, kacaangan tinggi, sumber pompa kakuatan tinggi
Dina raraga adaptasi jeung combiner serat, urang milih spésifikasi serat umum: 135μm NA0.22 na 220μm NA0.22.Desain optik tina dua sumber pompa adopts susunan spasial padet tur polarisasi beam ngagabungkeun.
Di antarana, 420WLD ngadopsi 3.75W / mm * mrad @ 15W chip sareng serat 135μm NA0.22, sareng gaduh konci panjang gelombang VBG, anu nyumponan sarat ngonci gelombang kakuatan 30-100%, sareng efisiensi elektro-optik nyaéta 41% .Awak LD didamel tina bahan alloy aluminium sareng struktur sandwich [5].The chip luhur jeung handap babagi saluran cooling cai, nu ngaronjatkeun utilization spasi.Susunan titik cahaya, spéktrum sareng kaluaran kakuatan (kakuatan dina serat) dipidangkeun dina gambar:
*420W@135μm NA0,22 LD
Kami milih 6 LD pikeun tés shock sareng geter suhu luhur sareng rendah.Data tés nyaéta kieu:
* Uji dampak suhu luhur sareng rendah
* Uji geter
1000WLD ngadopsi chip 3W / mm * mrad @ 30W sareng serat 220μm NA0.22, anu ngahontal kaluaran serat 915nm sareng 976nm masing-masing 1000W, sareng efisiensi elektro-optik nyaéta> 44%.Awak LD ogé dijieun tina bahan alloy aluminium.Pikeun ngudag rasio kakuatan-ka-massa anu langkung luhur, cangkang LD parantos disederhanakeun dina kaayaan mastikeun kakuatan struktural.Kualitas LD, susunan titik sareng kakuatan kaluaran (kakuatan dina serat) nyaéta kieu:
*1000W@220μm NA0,22 LD
Dina raraga ngaronjatkeun reliabiliti sumber pompa, serat tungtung gandeng adopts quartz tungtung cap fusi na cladding téhnologi nyaring lampu, nu ngajadikeun suhu serat luar sumber pompa deukeut suhu kamar.Genep 976nmLD dipilih pikeun uji shock sareng geter suhu luhur sareng rendah.Hasil tés nyaéta kieu:
* Uji dampak suhu luhur sareng rendah
* Uji dampak suhu luhur sareng rendah
* Uji geter
kacindekan
Achieving kaluaran kacaangan tinggi asalna di expense efisiensi elektro-optik, nyaeta, kakuatan kaluaran pangluhurna sarta efisiensi elektro-optik pangluhurna teu bisa dimeunangkeun dina waktos anu sareng, nu ditangtukeun ku kacaangan chip sarta frékuénsi normalisasi tina gandeng. serat.Dina beam spasial multi-tunggal-tube ngagabungkeun téhnologi, kacaangan jeung efisiensi salawasna tujuan nu teu bisa dihontal dina waktos anu sareng.Kasaimbangan efisiensi elektro-optik sareng kakuatan kedah ditangtukeun dumasar kana aplikasi khusus.
Rujukan
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Analisis kinerja multi-kW tina Yb-doped monolithic single-mode amplifier sareng setelan osilator," Serat Lasers XVI: Téhnologi sareng Sistem (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, "Difraksi Limited Ultra-High-Power Serat Lasers," Advanced Solid-state Photonics (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, "Laser serat doped YDF anu diproduksi sacara domestik China ngahontal kaluaran 20kW tina serat tunggal," Jurnal Laser Cina, 48(09),(2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, "Homemade 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate Serat pikeun Tandem Pumping," Jurnal Laser Cina, 47 (3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W kacaangan tinggi dioda laser sumber pompa," Spie Laser, 1008603, (2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "Kacaangan High KW-kelas laser dioda langsung,"-kakuatan High dioda Laser Téhnologi XVI, High-Power dioda Laser Téhnologi XVI, (2018).
Diadegkeun dina 2003, BWT nyaéta panyadia layanan solusi laser global.Kalayan misi "Let the Dream Drive the Light" sareng nilai-nilai "Inovasi Luar Biasa", perusahaan komitmen pikeun nyiptakeun produk laser anu langkung saé sareng nyayogikeun laser dioda, laser serat, produk laser ultra-gancang sareng solusi pikeun konsumén global.Nepi ka ayeuna, langkung ti 10 juta laser BWT ngajalankeun online sacara stabil di langkung ti 70 nagara sareng daérah di sakumna dunya.
waktos pos: May-11-2022