• head_bander_01

BWT ka propozuar teorinë e rregullimit të dendur hapësinor (DSBC) dhe ka verifikuar korrektësinë e DSBC përmes eksperimentit të burimit të pompës në nivel kilovat.Aktualisht, fuqia e një tubi të vetëm është rritur në 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad dhe efikasiteti elektro-optik është >60%, gjë që mundëson që burimi i pompës me fuqi të lartë të shoqëruar me daljen e fibrave të qëndrojë i lartë. prodhimi i shkëlqimit ndërsa zvogëlon volumin, është e mundur të zvogëlohet pesha dhe të përmirësohet efikasiteti i konvertimit elektro-optik.

Duke përdorur çipin aktual, BWT ka realizuar përkatësisht një burim pompë me një diametër bërthamor prej 135μm NA0.22 dalje të lidhur me fibra 420W me gjatësi vale 976nm, cilësi ≈ 500g;dhe një diametër bërthamor prej 220μm NA0.22 dalje me fibër të kombinuar 1000W me gjatësi vale të vetme 976nm (ose 915nm), cilësi ≈ 400g burim pompe.

Në të ardhmen, me përmirësimin e ndriçimit të çipit gjysmëpërçues dhe efikasitetit elektro-optik, burimet e pompës me peshë të lehtë dhe me fuqi të lartë do të luajnë një rol të pazëvendësueshëm në prodhimin e burimeve të dritës lazer me fibra me fuqi të lartë me vëllim të vogël dhe do të promovojnë në mënyrë aktive zhvillimin të aplikimeve industriale.

Prezantimi
Lazerët me fibra janë rritur me shpejtësi për shkak të cilësisë së tyre të shkëlqyer të rrezes dhe aftësive fleksibël të zgjerimit të fuqisë (kombinuesit e fibrave).Vitet e fundit, lazerët me një fibër me një modalitet të vetëm janë të kufizuar nga efektet TMI (paqëndrueshmëria e modalitetit tërthor) dhe efektet SRS, dhe fuqia e oshilatorëve lazer me pompim të drejtpërdrejtë gjysmëpërçues është e kufizuar në 5 kW.
[1].Përforcuesi lazer gjithashtu ndalet në 10 kW
[2].Megjithëse fuqia e daljes mund të rritet duke rritur në mënyrë të përshtatshme diametrin e bërthamës, cilësia e rrezes së daljes gjithashtu zvogëlohet -1.Sidoqoftë, kërkesa për përmirësimin e shkëlqimit të burimeve të pompës gjysmëpërçuese është ende urgjente.
Kërkesat për cilësinë e rrezeve në aplikimet e përpunimit industrial nuk janë domosdoshmërisht me një modalitet.Për të rritur fuqinë e fibrave të vetme, lejohen disa mënyra të rendit të ulët.Deri më tani, burime drite lazer me shumë modalitete me një fibër dhe me rreze të kombinuara me disa modalitete të bazuara në pompimin 976 nm prej më shumë se 5 kW Me aplikime në grup (kryesisht prerje dhe saldim të materialeve metalike), prodhimin e burimeve përkatëse të pompës me fuqi të lartë është gjithashtu i shkallëzuar në grup.
Më e vogël, më e lehtë dhe më e qëndrueshme
Marrëdhënia midis çipit gjysmëpërçues BPP dhe shkëlqimit të burimit të pompës
Tre vjet më parë, shkëlqimi i çipave 9xxnm ishte kryesisht në nivelin e 3W/mm*mrad@12W-100μm gjerësia e shiritit dhe 2W/mm*mrad@18W-200μm gjerësia e shiritit.Bazuar në çipa të tillë, BWT arrin 600W dhe 1000W 200μm NA0.22 dalje të lidhur me fibra-1.
Aktualisht, shkëlqimi i çipave 9xxnm ka arritur 3.75W/mm*mrad@15W-100μm gjerësi shiriti dhe 3W/mm*mrad@30W-230μm gjerësi shiriti, dhe efikasiteti elektro-optik në thelb mbahet në rreth 60%.
Sipas teorisë së rregullimit të dendur hapësinor [6], ai llogaritet sipas efikasitetit mesatar të lidhjes së fibrave prej 78% (emetimi lazer nga çipi në daljen e bashkimit të fibrës: kombinimi i rrezes hapësinore me një gjatësi vale dhe kombinimi i rrezes së polarizimit pa VBG), dhe supozohet se çipi punon me fuqinë më të lartë (BPP-i i çipit është i ndryshëm në rryma të ndryshme), ne kemi përpiluar një hartë të dhënash si më poshtë:

i lartë (1)

* Shkëlqimi i çipit VS Fuqia dalëse e bashkimit të fibrave me diametër të ndryshëm bërthamor

Nga figura e mësipërme mund të shihet se kur një fibër e caktuar (diametri i bërthamës dhe NA është i fiksuar) arrin një dalje specifike të bashkimit të fuqisë, për çipat me ndriçim të ndryshëm, numri i çipave është i ndryshëm dhe vëllimi dhe pesha e burimit të pompës. janë gjithashtu të ndryshme.Për kërkesat e pompimit të lazerit me fibra, nëse zgjidhet burimi i pompës i bërë nga çipat e mësipërm me shkëlqim të ndryshëm, pesha dhe vëllimi i lazerit me fibër me të njëjtën fuqi janë krejtësisht të ndryshme, dhe konfigurimi i sistemit të ftohjes së ujit është gjithashtu krejt ndryshe.
Efikasiteti i lartë, madhësia e vogël dhe pesha e lehtë janë tendencat e pashmangshme në zhvillimin e burimeve të ardhshme të dritës lazer (qofshin lazerët me diodë, lazerët e gjendjes së ngurtë ose lazerët me fibra), dhe shkëlqimi, efikasiteti dhe fuqia e çipave gjysmëpërçues luajnë një rol vendimtar në të. .
Burimi i pompës me peshë të lehtë, me shkëlqim të lartë, me fuqi të lartë
Për t'u përshtatur me kombinuesin e fibrave, ne zgjodhëm specifikimet e zakonshme të fibrave: 135μm NA0.22 dhe 220μm NA0.22.Dizajni optik i dy burimeve të pompës miraton rregullimin e dendur hapësinor dhe kombinimin e rrezeve të polarizimit.
Midis tyre, 420WLD adopton çipin 3.75W/mm*mrad@15W dhe fibër NA0.22 135μm, dhe ka bllokim të gjatësisë së valës VBG, i cili plotëson kërkesat e bllokimit të valëve të fuqisë 30-100%, dhe efikasiteti elektro-optik është 41%. .Trupi LD është bërë nga materiali aliazh alumini dhe struktura sanduiç [5].Çipat e sipërm dhe të poshtëm ndajnë kanalin e ftohjes së ujit, gjë që përmirëson përdorimin e hapësirës.Rregullimi i pikave të dritës, spektri dhe fuqia dalëse (fuqia në fibër) janë paraqitur në figurë:

i lartë (2)
*420W@135μm NA0.22 LD

Ne zgjodhëm 6 LD për testet e goditjeve dhe dridhjeve me temperaturë të lartë dhe të ulët.Të dhënat e testit janë si më poshtë:

i lartë (3)
*Testi i ndikimit në temperaturë të lartë dhe të ulët

i lartë (4)
*Testi i vibrimit

1000WLD adopton një çip 3W/mm*mrad@30W dhe një fibër NA0.22 220μm, e cila arrin 915nm dhe 976nm dalje të lidhur me fibra përkatësisht 1000W, dhe efikasiteti elektro-optik është >44%.Trupi LD është gjithashtu prej materiali aliazh alumini.Për të ndjekur një raport më të lartë të fuqisë ndaj masës, guaska LD është thjeshtuar me kushtin e sigurimit të forcës strukturore.Cilësia LD, rregullimi i pikës dhe fuqia dalëse (fuqia në fibër) janë si më poshtë:

i lartë (5)
*1000W@220μm NA0.22 LD

Për të përmirësuar besueshmërinë e burimit të pompës, fibra fundore e bashkimit adopton teknologjinë e shkrirjes së kapakut fundor të kuarcit dhe filtrimit të dritës së veshjes, e cila e bën temperaturën e fibrës jashtë burimit të pompës afër temperaturës së dhomës.Gjashtë 976nmLD u zgjodhën për testet e goditjes dhe dridhjeve me temperaturë të lartë dhe të ulët.Rezultatet e testit janë si më poshtë:

i lartë (6)
*Testi i ndikimit në temperaturë të lartë dhe të ulët
*Testi i ndikimit në temperaturë të lartë dhe të ulët

i lartë (7)
*Testi i vibrimit

konkluzioni
Arritja e daljes me shkëlqim të lartë vjen në kurriz të efikasitetit elektro-optik, domethënë, fuqia më e lartë e daljes dhe efikasiteti më i lartë elektro-optik nuk mund të arrihet në të njëjtën kohë, e cila përcaktohet nga shkëlqimi i çipit dhe frekuenca e normalizuar e bashkimit. fibra.Në rreze hapësinore me shumë tuba që kombinon teknologjinë, shkëlqimi dhe efikasiteti janë gjithmonë qëllimet që nuk mund të arrihen në të njëjtën kohë.Bilanci i efikasitetit elektro-optik dhe fuqisë duhet të përcaktohet sipas aplikimit specifik.

Referencat
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Analiza e performancës me shumë kW të amplifikatorit monolit me një modalitet të dopuar me Yb dhe konfigurimit të oshilatorit", Lasers Fiber XVI: Teknologjia dhe Sistemet (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, "Lazerët e fibrave me fuqi ultra të lartë me difraksion të kufizuar", Fotonikë e përparuar në gjendje të ngurtë (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al., "Lazeri me fibër i dopuar YDF i prodhuar në Kinë, i prodhuar në vend, arriti prodhim 20 kW nga një fibër e vetme," Gazeta Kineze e Lazerëve, 48 (09), (2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al., "Fibra aluminofosfosilikate e dopuar me Yterbium 10-kW për pompimin në të njëjtën kohë", Gazeta Kineze e Laserëve, 47 (3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "Burimi i pompimit me lazer me diodë me ndriçim të lartë 600 W," Spie Laser,1008603, (2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "Lazer me diodë të drejtpërdrejtë të klasit KW me ndriçim të lartë", Teknologjia laserike me diodë me fuqi të lartë XVI, Teknologjia laserike me diodë me fuqi të lartë XVI, (2018).
E themeluar në vitin 2003, BWT është një ofrues global i shërbimit të zgjidhjeve lazer.Me misionin "Let the Dream Drive the Light" dhe vlerat e "Outstanding Innovation", kompania është e përkushtuar të krijojë produkte më të mira lazer dhe të ofrojë lazer me diodë, lazer me fibra, produkte lazer ultra të shpejtë dhe zgjidhje për klientët globalë.Deri më tani, më shumë se 10 milionë lazer BWT funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme në internet në më shumë se 70 vende dhe rajone anembanë botës.


Koha e postimit: Maj-11-2022