لیزرهای فیبر، به عنوان یک جهت اصلی در توسعه تکنولوژی لیزر، عملکرد عالی، بهره وری تبدیل الکترو- نوری بالا، کیفیت پرتو خوب و عملکرد پایدار را نشان می دهند.آنها به طور گسترده ای در پردازش صنعتی استفاده شده اندبه دلیل تقاضای قوی بازار برای پردازش لیزر، قدرت لیزرهای فیبر 10 کیلو وات صنعتی به طور مداوم از محدودیت های بالایی عبور می کند.به دست آوردن قدرت لیزری 120 کیلو وات در سال 2017با این حال، با توجه به تنگنایی در مدیریت حرارتی لیزر، اثرات غیرخطی و تکنولوژی اندازه گیری لیزر با قدرت فوق العاده،هیچ پیشرفت جدیدی در قدرت خروجی لیزرهای فیبر با قدرت فوق العاده بالا وجود ندارد.
شرکت BWT پکن (hereinafter referred to as "BWT") has achieved a breakthrough in the manufacturing process of high-power laser beam combining and output core optical components by studying efficient heat dissipation technology and high beam quality beam combining technology for fiber lasers، ساخت یک پلت فرم نوری با عملکرد بالا، و تحقق خروجی لیزر با کیفیت پرتو بالا از لیزرهای فیبر فوق العاده با قدرت 150 کیلو وات.محققان BWT یک پلت فرم اندازه گیری قدرت فوق العاده بالا بر اساس اصل فشار نوری ساخته انداین پلتفرم که توسط موسسه ملی سنجش چین تأیید شده است، می تواند اندازه گیری لیزری با قدرت کامل 150 کیلو وات را به دست آورد.
لیزر فیبر فوق العاده قدرتمند صنعتی درجه 150 کیلو وات BWT از تکنولوژی ترکیب پرتو فوق العاده قدرتمند استفاده می کند.با استفاده از یک ترکیب کننده سیگنال N × 1 برای ترکیب قدرت چندین سیستم عامل نوری 6 کیلو وات بسیار یکپارچه بر اساس فناوری ادغام تراشهدر ترکیب با فن آوری نظارت هوشمند لیزر فیوژن اطلاعات چندگانه، آن را به دست آوردن خروجی لیزر پایدار و ویژگی های صنعت پیشرو نسبت قدرت به حجم (36.76 kW / m3) است.ابعاد بیرونی آن 1800 mm × 1300 mm × 1745 mm استهمانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، هر پلت فرم نوری دارای شبکه های رامان قدرتمند خود ساخت است که به طور موثر پراکندگی رامان تحریک شده طیف لیزر را سرکوب می کند.بعد از توليد تمام قدرت، می تواند نسبت سیگنال به سر و صدا رامن 36.5 dB@150 kW را به دست آورد، همانطور که در تصویر چپ شکل 2 نشان داده شده است.ترکیب کننده سیگنال با قدرت بالا با استفاده از فن آوری های تخفیف آدیاباتیک و فیوژن بدون ضرر ساخته شده است، که نقاط درد صنعت را مانند کاهش کارایی ترکیب کم تابش و کاهش کیفیت تابش حل می کند. کارایی ترکیب تابش ترکیب کننده سیگنال 97.1٪ است.تکنولوژی خنک کننده آب یکپارچه مشکل گرم کردن ماژول نوری را حل می کند، ترکیب کننده سیگنال و سر خروجی با قدرت بالا. سر خروجی با قدرت بالا از یک فیبر خروجی با قطر هسته 200 μm استفاده می کند، طول 20 m،و از فشرده سازی زاویه انحراف پرتو و فن آوری های فیلتر کردن حالت بالاتر برای دستیابی به قدرت بالا استفاده می کندکیفیت پرتو کل دستگاه مورد آزمایش قرار گرفت و فاکتور کیفیت M2=24.42 (بخش پارامتر محصول BPP 8.4 mm·mrad)نتایج آزمایش و تصاویر نقطه ای در تصویر راست شکل 2 نشان داده شده است..
برای دستیابی به اندازه گیری دقیق لیزر 150 kW، یک سیستم اندازه گیری فشار نوری بسیار قدرتمند ساخته شده است. این سیستم شامل لیزر برای اندازه گیری، یک سر کولیماتور با قدرت بالا، یک دستگاه اندازه گیری فشار بالا و یک دستگاه اندازه گیری فشار بالا است.یک اندازه گیر قدرت فشار نوری، و يک سيستم جمع آوری لیزر قدرتمندلیزر collimated از پنجره خروجی پس از سه بازتاب در اندازه گیری قدرت و جمع آوری شده توسط یک سیستم جمع آوری لیزر فوق العاده قدرت خود ساخته شده است، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است. در شرایط 100٪ خروجی، قدرت اندازه گیری شده لیزر 150.34 kW است، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. در محدوده قدرت 20-100 kW،یک آزمایش مقایسه ای با شش نقطه قدرت بین اندازه گیری قدرت 120 کیلو وات (Ophir 120K-W) و اندازه گیری قدرت فشار نوری انجام شد.نتایج نشان داد که انحراف قدرت بین دو روش اندازه گیری در تمام بخش های قدرت نسبتاً ثابت باقی مانده است، با حداکثر انحراف نسبی ≤1.5٪،اثبات دقت و قابلیت اطمینان سیستم آزمایش.
به طور خلاصه، این لیزر فیبر می تواند به طور متوسط قدرت تولید 150 کیلو وات با نسبت سیگنال به نویز رامان 36.5 دبیل و یک عامل کیفیت پرتو M2 = 24 را به دست آورد.42. این ویژگی های قدرت بالا، روشنایی بالا، و ثبات بالا، پاسخگویی به خواسته های پردازش صفحه فوق ضخیم و تزریق حیات جدید به توسعه صنعت تولیدی.
شکل 1 طرح طرحی از لیزر فیبر صنعتی 150 kW با قدرت فوق العاده بالا
شکل 2 طیف نوری لیزر فیبر 150 kW با قدرت بالا (چپ) و آزمایش کیفیت پرتو (ب)
شکل 3 نمودار نقشه ای از سیستم اندازه گیری لیزر با قدرت فوق العاده بالا بر اساس اصل فشار نور
شکل 4 مقایسه قدرت اندازه گیری شده بین سیستم اندازه گیری لیزر بر اساس اصل فشار نور
لیزرهای فیبر، به عنوان یک جهت اصلی در توسعه تکنولوژی لیزر، عملکرد عالی، بهره وری تبدیل الکترو- نوری بالا، کیفیت پرتو خوب و عملکرد پایدار را نشان می دهند.آنها به طور گسترده ای در پردازش صنعتی استفاده شده اندبه دلیل تقاضای قوی بازار برای پردازش لیزر، قدرت لیزرهای فیبر 10 کیلو وات صنعتی به طور مداوم از محدودیت های بالایی عبور می کند.به دست آوردن قدرت لیزری 120 کیلو وات در سال 2017با این حال، با توجه به تنگنایی در مدیریت حرارتی لیزر، اثرات غیرخطی و تکنولوژی اندازه گیری لیزر با قدرت فوق العاده،هیچ پیشرفت جدیدی در قدرت خروجی لیزرهای فیبر با قدرت فوق العاده بالا وجود ندارد.
شرکت BWT پکن (hereinafter referred to as "BWT") has achieved a breakthrough in the manufacturing process of high-power laser beam combining and output core optical components by studying efficient heat dissipation technology and high beam quality beam combining technology for fiber lasers، ساخت یک پلت فرم نوری با عملکرد بالا، و تحقق خروجی لیزر با کیفیت پرتو بالا از لیزرهای فیبر فوق العاده با قدرت 150 کیلو وات.محققان BWT یک پلت فرم اندازه گیری قدرت فوق العاده بالا بر اساس اصل فشار نوری ساخته انداین پلتفرم که توسط موسسه ملی سنجش چین تأیید شده است، می تواند اندازه گیری لیزری با قدرت کامل 150 کیلو وات را به دست آورد.
لیزر فیبر فوق العاده قدرتمند صنعتی درجه 150 کیلو وات BWT از تکنولوژی ترکیب پرتو فوق العاده قدرتمند استفاده می کند.با استفاده از یک ترکیب کننده سیگنال N × 1 برای ترکیب قدرت چندین سیستم عامل نوری 6 کیلو وات بسیار یکپارچه بر اساس فناوری ادغام تراشهدر ترکیب با فن آوری نظارت هوشمند لیزر فیوژن اطلاعات چندگانه، آن را به دست آوردن خروجی لیزر پایدار و ویژگی های صنعت پیشرو نسبت قدرت به حجم (36.76 kW / m3) است.ابعاد بیرونی آن 1800 mm × 1300 mm × 1745 mm استهمانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، هر پلت فرم نوری دارای شبکه های رامان قدرتمند خود ساخت است که به طور موثر پراکندگی رامان تحریک شده طیف لیزر را سرکوب می کند.بعد از توليد تمام قدرت، می تواند نسبت سیگنال به سر و صدا رامن 36.5 dB@150 kW را به دست آورد، همانطور که در تصویر چپ شکل 2 نشان داده شده است.ترکیب کننده سیگنال با قدرت بالا با استفاده از فن آوری های تخفیف آدیاباتیک و فیوژن بدون ضرر ساخته شده است، که نقاط درد صنعت را مانند کاهش کارایی ترکیب کم تابش و کاهش کیفیت تابش حل می کند. کارایی ترکیب تابش ترکیب کننده سیگنال 97.1٪ است.تکنولوژی خنک کننده آب یکپارچه مشکل گرم کردن ماژول نوری را حل می کند، ترکیب کننده سیگنال و سر خروجی با قدرت بالا. سر خروجی با قدرت بالا از یک فیبر خروجی با قطر هسته 200 μm استفاده می کند، طول 20 m،و از فشرده سازی زاویه انحراف پرتو و فن آوری های فیلتر کردن حالت بالاتر برای دستیابی به قدرت بالا استفاده می کندکیفیت پرتو کل دستگاه مورد آزمایش قرار گرفت و فاکتور کیفیت M2=24.42 (بخش پارامتر محصول BPP 8.4 mm·mrad)نتایج آزمایش و تصاویر نقطه ای در تصویر راست شکل 2 نشان داده شده است..
برای دستیابی به اندازه گیری دقیق لیزر 150 kW، یک سیستم اندازه گیری فشار نوری بسیار قدرتمند ساخته شده است. این سیستم شامل لیزر برای اندازه گیری، یک سر کولیماتور با قدرت بالا، یک دستگاه اندازه گیری فشار بالا و یک دستگاه اندازه گیری فشار بالا است.یک اندازه گیر قدرت فشار نوری، و يک سيستم جمع آوری لیزر قدرتمندلیزر collimated از پنجره خروجی پس از سه بازتاب در اندازه گیری قدرت و جمع آوری شده توسط یک سیستم جمع آوری لیزر فوق العاده قدرت خود ساخته شده است، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است. در شرایط 100٪ خروجی، قدرت اندازه گیری شده لیزر 150.34 kW است، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. در محدوده قدرت 20-100 kW،یک آزمایش مقایسه ای با شش نقطه قدرت بین اندازه گیری قدرت 120 کیلو وات (Ophir 120K-W) و اندازه گیری قدرت فشار نوری انجام شد.نتایج نشان داد که انحراف قدرت بین دو روش اندازه گیری در تمام بخش های قدرت نسبتاً ثابت باقی مانده است، با حداکثر انحراف نسبی ≤1.5٪،اثبات دقت و قابلیت اطمینان سیستم آزمایش.
به طور خلاصه، این لیزر فیبر می تواند به طور متوسط قدرت تولید 150 کیلو وات با نسبت سیگنال به نویز رامان 36.5 دبیل و یک عامل کیفیت پرتو M2 = 24 را به دست آورد.42. این ویژگی های قدرت بالا، روشنایی بالا، و ثبات بالا، پاسخگویی به خواسته های پردازش صفحه فوق ضخیم و تزریق حیات جدید به توسعه صنعت تولیدی.
شکل 1 طرح طرحی از لیزر فیبر صنعتی 150 kW با قدرت فوق العاده بالا
شکل 2 طیف نوری لیزر فیبر 150 kW با قدرت بالا (چپ) و آزمایش کیفیت پرتو (ب)
شکل 3 نمودار نقشه ای از سیستم اندازه گیری لیزر با قدرت فوق العاده بالا بر اساس اصل فشار نور
شکل 4 مقایسه قدرت اندازه گیری شده بین سیستم اندازه گیری لیزر بر اساس اصل فشار نور
