Lasery światłowodowe, będące głównym kierunkiem rozwoju technologii laserowej, charakteryzują się doskonałą wydajnością, wysoką wydajnością konwersji elektrooptycznej, dobrą jakością wiązki i stabilną wydajnością.Są szeroko stosowane w przetwarzaniu przemysłowymW wyniku silnego popytu na przetwarzanie laserowe, moc lasera włóknistego o mocy 10 kilowatów w klasie przemysłowej ciągle przekraczała górne granice.osiągnięcie mocy laserowej 120 kW w 2017 r.Jednak ze względu na wąskie gardła w zarządzaniu termicznym laserowym, efekty nieliniowe i technologii pomiarowych laserowych o bardzo wysokiej mocy,Nie ma nowych przełomów w mocy wyjściowej ultra wysokiej mocy laserów włóknowych.
BWT Beijing Ltd. (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, budowy wysokowydajnej platformy optycznej i realizacji wysokiej jakości światła laserowego 150 kW ultrawysokiej mocy laserów włóknistych.Badacze BWT zbudowali platformę pomiarową o bardzo wysokiej mocy opartą na zasadzie ciśnienia optycznegoCertyfikowana przez Narodowy Instytut Metrologii w Chinach, platforma ta może osiągać pełną moc pomiaru laserowego 150 kW.
BWT 150 kW przemysłowy ultrawysokiej mocy laser włóknisty przyjmuje ultrawysokiej mocy wiązki łączącej technologii,wykorzystując N×1 kombiner sygnału do syntezy mocy wielu wysoko zintegrowanych platform optycznych o mocy 6 kW opartych na technologii integracji układu chipowegoW połączeniu z inteligentną technologią monitorowania laserowego wieloinformacyjnego fuzji osiąga stabilną moc laserową i charakteryzuje się wiodącym w branży stosunkiem mocy do objętości (36,76 kW/m3).Jego wymiary zewnętrzne wynoszą 1800 mm × 1300 mm × 1745 mmJak pokazano na rysunku 1, każda platforma optyczna integruje samodzielnie wykonane mocne siatki Raman, które skutecznie tłumią stymulowane rozproszenie Raman spektrum laserowego.Po syntezie pełnej mocy, może osiągnąć stosunek sygnału do hałasu Raman 36,5 dB@150 kW, jak pokazano na lewym obrazie na rysunku 2.Kombinator sygnału o wysokiej mocy jest wykonany przy użyciu technologii adiabatycznego taperingu i fuzji bez strat, które rozwiązują problemy przemysłowe, takie jak efektywność łączenia światła niskiego promieniowania i degradacja jakości wiązki.zintegrowana technologia chłodzenia wodnym rozwiązuje problem ogrzewania modułu optycznegoWydzielne głowice wysokiej mocy wykorzystują włókno wyjściowe o średnicy rdzenia 200 μm, o długości 20 m,i wykorzystuje kompresję kąta rozbieżności wiązki i technologie filtrowania trybu wyższego rzędu w celu osiągnięcia wysokiej mocyW badaniu poddano jakość wiązki całej maszyny i współczynnik jakości M2=24,42 (produkt parametru wiązki BPP 8,4 mm·mrad).Wyniki badań i obrazy miejscowe przedstawiono na prawym obrazie na rysunku 2..
W celu dokonania dokładnego pomiaru lasera o mocy 150 kW zbudowano system pomiaru ciśnienia optycznego o bardzo dużej mocy, który składa się z pomiarowego lasera, głowicy kollimatoru o dużej mocy,o pojemności nieprzekraczającej 10 W, oraz wysokiej mocy system zbierania laserowego.Kolimatyzowany laser jest wyprowadzany z okna wyjściowego po trzech odbiciach w liczniku mocy i zbierany przez samodzielny system zbierania ultrawysokiej mocy laserowej, jak pokazano na rysunku 3. W warunkach wyjścia 100% zmierzona moc lasera wynosi 150,34 kW, jak pokazano na rysunku 4.przeprowadzono eksperyment weryfikacji porównawczej z wykorzystaniem sześciu punktów mocy pomiędzy kalorymetrycznym licznikiem mocy 120 kW (Ophir 120K-W) a optycznym licznikiem mocy ciśnieniaWyniki wykazały, że odchylenie mocy między dwiema metodami pomiaru pozostało stosunkowo spójne we wszystkich segmentach mocy, przy czym maksymalne odchylenie względne wynosiło ≤1,5%,wykazanie dokładności i niezawodności systemu badawczego.
Podsumowując, ten laser światłowodowy może osiągnąć średnią moc wyjściową 150 kW przy stosunku sygnału do hałasu Ramana 36,5 dB i współczynniku jakości wiązki M2 = 24.42Oznacza wysoką moc, wysoką jasność i wysoką stabilność, spełniając wymagania ultra-grubego przetwarzania płyt i wprowadzając nowy dynamizm w rozwój przemysłu produkcyjnego.
Rys.1 Schematyczny projekt przemysłowego lasera światłowodowego ultrawysokiej mocy o mocy 150 kW
Rys.2 Wykonanie badań widma optycznego lasera światłowodowego o mocy 150 kW (po lewej) i badania jakości wiązki (b)
Rys.3 Schematyczny schemat układu pomiarowego laserowego ultrawysokiej mocy opartego na zasadzie ciśnienia światła
Rys.4 Porównanie pomiarowej mocy między systemami pomiarowymi laserowymi opartymi na zasadzie ciśnienia światła
Lasery światłowodowe, będące głównym kierunkiem rozwoju technologii laserowej, charakteryzują się doskonałą wydajnością, wysoką wydajnością konwersji elektrooptycznej, dobrą jakością wiązki i stabilną wydajnością.Są szeroko stosowane w przetwarzaniu przemysłowymW wyniku silnego popytu na przetwarzanie laserowe, moc lasera włóknistego o mocy 10 kilowatów w klasie przemysłowej ciągle przekraczała górne granice.osiągnięcie mocy laserowej 120 kW w 2017 r.Jednak ze względu na wąskie gardła w zarządzaniu termicznym laserowym, efekty nieliniowe i technologii pomiarowych laserowych o bardzo wysokiej mocy,Nie ma nowych przełomów w mocy wyjściowej ultra wysokiej mocy laserów włóknowych.
BWT Beijing Ltd. (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, budowy wysokowydajnej platformy optycznej i realizacji wysokiej jakości światła laserowego 150 kW ultrawysokiej mocy laserów włóknistych.Badacze BWT zbudowali platformę pomiarową o bardzo wysokiej mocy opartą na zasadzie ciśnienia optycznegoCertyfikowana przez Narodowy Instytut Metrologii w Chinach, platforma ta może osiągać pełną moc pomiaru laserowego 150 kW.
BWT 150 kW przemysłowy ultrawysokiej mocy laser włóknisty przyjmuje ultrawysokiej mocy wiązki łączącej technologii,wykorzystując N×1 kombiner sygnału do syntezy mocy wielu wysoko zintegrowanych platform optycznych o mocy 6 kW opartych na technologii integracji układu chipowegoW połączeniu z inteligentną technologią monitorowania laserowego wieloinformacyjnego fuzji osiąga stabilną moc laserową i charakteryzuje się wiodącym w branży stosunkiem mocy do objętości (36,76 kW/m3).Jego wymiary zewnętrzne wynoszą 1800 mm × 1300 mm × 1745 mmJak pokazano na rysunku 1, każda platforma optyczna integruje samodzielnie wykonane mocne siatki Raman, które skutecznie tłumią stymulowane rozproszenie Raman spektrum laserowego.Po syntezie pełnej mocy, może osiągnąć stosunek sygnału do hałasu Raman 36,5 dB@150 kW, jak pokazano na lewym obrazie na rysunku 2.Kombinator sygnału o wysokiej mocy jest wykonany przy użyciu technologii adiabatycznego taperingu i fuzji bez strat, które rozwiązują problemy przemysłowe, takie jak efektywność łączenia światła niskiego promieniowania i degradacja jakości wiązki.zintegrowana technologia chłodzenia wodnym rozwiązuje problem ogrzewania modułu optycznegoWydzielne głowice wysokiej mocy wykorzystują włókno wyjściowe o średnicy rdzenia 200 μm, o długości 20 m,i wykorzystuje kompresję kąta rozbieżności wiązki i technologie filtrowania trybu wyższego rzędu w celu osiągnięcia wysokiej mocyW badaniu poddano jakość wiązki całej maszyny i współczynnik jakości M2=24,42 (produkt parametru wiązki BPP 8,4 mm·mrad).Wyniki badań i obrazy miejscowe przedstawiono na prawym obrazie na rysunku 2..
W celu dokonania dokładnego pomiaru lasera o mocy 150 kW zbudowano system pomiaru ciśnienia optycznego o bardzo dużej mocy, który składa się z pomiarowego lasera, głowicy kollimatoru o dużej mocy,o pojemności nieprzekraczającej 10 W, oraz wysokiej mocy system zbierania laserowego.Kolimatyzowany laser jest wyprowadzany z okna wyjściowego po trzech odbiciach w liczniku mocy i zbierany przez samodzielny system zbierania ultrawysokiej mocy laserowej, jak pokazano na rysunku 3. W warunkach wyjścia 100% zmierzona moc lasera wynosi 150,34 kW, jak pokazano na rysunku 4.przeprowadzono eksperyment weryfikacji porównawczej z wykorzystaniem sześciu punktów mocy pomiędzy kalorymetrycznym licznikiem mocy 120 kW (Ophir 120K-W) a optycznym licznikiem mocy ciśnieniaWyniki wykazały, że odchylenie mocy między dwiema metodami pomiaru pozostało stosunkowo spójne we wszystkich segmentach mocy, przy czym maksymalne odchylenie względne wynosiło ≤1,5%,wykazanie dokładności i niezawodności systemu badawczego.
Podsumowując, ten laser światłowodowy może osiągnąć średnią moc wyjściową 150 kW przy stosunku sygnału do hałasu Ramana 36,5 dB i współczynniku jakości wiązki M2 = 24.42Oznacza wysoką moc, wysoką jasność i wysoką stabilność, spełniając wymagania ultra-grubego przetwarzania płyt i wprowadzając nowy dynamizm w rozwój przemysłu produkcyjnego.
Rys.1 Schematyczny projekt przemysłowego lasera światłowodowego ultrawysokiej mocy o mocy 150 kW
Rys.2 Wykonanie badań widma optycznego lasera światłowodowego o mocy 150 kW (po lewej) i badania jakości wiązki (b)
Rys.3 Schematyczny schemat układu pomiarowego laserowego ultrawysokiej mocy opartego na zasadzie ciśnienia światła
Rys.4 Porównanie pomiarowej mocy między systemami pomiarowymi laserowymi opartymi na zasadzie ciśnienia światła
