• head_banner_01

BWT huet d'Theorie vun der dichter raimlecher Arrangement (DSBC) proposéiert an d'Korrektheet vum DSBC duerch d'Experiment vun der Kilowatt-Niveau Pompelquell verifizéiert.Am Moment ass d'Kraaft vun engem eenzegen Röhre op 15W-30W @BPP≈5-12mm * mrad erhéicht ginn an d'elektro-optesch Effizienz ass> 60%, wat d'High-Pompequelle gekoppelt mat der Faseroutput erméiglecht fir héich ze halen Hellegkeet Output iwwerdeems Volume reduzéieren, Et ass méiglech d'Gewiicht ze reduzéieren an d'elektro-optesch Konversioun Effizienz verbesseren.

Mat Hëllef vum aktuellen Chip huet BWT respektiv eng Pompelquell mat engem Kärdurchmesser vun 135μm NA0.22 Faser-gekoppelter Ausgang 420W Wellelängt gespaart bei 976nm realiséiert, Qualitéit ≈ 500g;an engem Kär Duerchmiesser vun 220μm NA0.22 Léngen gekoppelter Ausgang 1000W Single Wellelängt 976nm (oder 915nm), Qualitéit ≈ 400g Pompel Quell.

An Zukunft, mat der Verbesserung vun der Halbleiter-Chip Hellegkeet an der elektro-optescher Effizienz, wäerte liicht an héich-Muecht Pompelquellen eng irreplaceable Roll an der Fabrikatioun vu klenge Volumen High-Power Léngen Laser Liichtquellen spillen, a wäerten aktiv d'Entwécklung förderen. vun industriell Uwendungen.

Aféierung
Fiber Laser si séier gewuess wéinst hirer exzellenter Strahlqualitéit a flexibeler Kraaftexpansiounsfäegkeeten (Faserkombinateuren).An de leschte Joeren sinn Single-Modus Single-Fiber Léngen Laser limitéiert duerch TMI (transversal Modus Onstabilitéit) an SRS Effekter, an d'Kraaft vun semiconductor direkt pompelen Léngen Laser Oszilléierer ass limitéiert op 5kW
[1].De Laserverstärker gëtt och bei 10kW gestoppt
[2].Och wann d'Ausgangskraaft erhéicht ka ginn duerch entspriechend Erhéijung vum Kär Duerchmiesser, reduzéiert d'Ausgangsstrahlqualitéit och -1.Trotzdem ass d'Demande fir d'Hellegkeet vun de Hallefleitpompelquellen ze verbesseren nach ëmmer dréngend.
D'Ufuerderunge fir d'Strahlenqualitéit an der industrieller Veraarbechtungsapplikatioune sinn net onbedéngt Single-Modus.Fir d'Kraaft vun Single-Fiber ze erhéijen, sinn e puer Low-Commande Modi erlaabt.Bis elo, puer-Modus Single-Faser a beam-kombinéiert Multi-Modus Laser Liichtquellen baséiert op 976nm Pompelstatiounen vun méi wéi 5kW Mat Batch Uwendungen (haaptsächlech opzedeelen an Schweess vun Metal Material), d'Produktioun vun entspriechend héich-Muecht Pompel Quellen ass och batch-skaléiert.
Méi kleng, méi hell a méi stabil
D'Relatioun tëscht dem Halbleiter Chip BPP an der Hellegkeet vun der Pompelquell
Virun dräi Joer war d'Hellegkeet vun 9xxnm Chips meeschtens um Niveau vun 3W/mm*mrad@12W-100μm Sträifbreed & 2W/mm*mrad@18W-200μm Sträifbreed.Baséierend op esou Chips erreecht BWT 600W an 1000W 200μm NA0.22 Faser-gekoppelter Output-1.
Am Moment huet d'Hellegkeet vun 9xxnm Chips 3.75W/mm*mrad@15W-100μm Sträifbreet & 3W/mm*mrad@30W-230μm Sträifbreet erreecht, an d'elektro-optesch Effizienz gëtt grondsätzlech bei ongeféier 60% behalen.
No der Theorie vun dichter raimlecher Arrangement [6], ass et no der Moyenne Faser Kupplung Effizienz vun 78% berechent (Laser Emissioun vum Chip zu Faser Kopplung Output: Single-Wellelängt raimlech Strahl kombinéiert a Polarisatioun Strahl kombinéiert ouni VBG), an et gëtt ugeholl datt den Chip mat der héchster Kraaft funktionnéiert (Den Chip BPP ass anescht bei verschiddene Stréimungen), mir hunn eng Datekaart wéi follegt zesummegesat:

héich (1)

* Chip Hellegkeet VS Verschidde Kär Duerchmiesser Fiber Kupplung Ausgangs Muecht

Et kann aus der uewe genannter Figur fonnt ginn datt wann eng gewësse Faser (Kärdurchmiesser an NA fixéiert ass) e spezifesche Kraaftkupplungsausgang erreecht, fir Chips mat ënnerschiddlecher Hellegkeet, ass d'Zuel vun de Chips anescht, an de Volume a Gewiicht vun der Pompelquell sinn och anescht.Fir d'Pumpefuerderunge vum Glasfaserlaser, wann d'Pompelquell aus den uewe genannten Chips mat ënnerschiddlecher Hellegkeet ausgewielt gëtt, sinn d'Gewiicht a Volumen vum Glasfaserlaser vun der selwechter Kraaft komplett anescht, an d'Konfiguratioun vum Waasserkillungssystem ass och ganz anescht.
Héich Effizienz, kleng Gréisst a Liichtgewiicht sinn déi inévitabel Trends an der Entwécklung vun zukünftege Laser Liichtquellen (egal ob Diode Laser, Solid-State Laser oder Glasfaser Laser), an d'Hellegkeet, Effizienz a Kraaft vun Hallefleit Chips spillen eng entscheedend Roll an et .
Liicht, héich Hellegkeet, héich Muecht Pompel Quell
Fir un d'Faserkombinatioun unzepassen, hu mir gemeinsam Faserspezifikatiounen ausgewielt: 135μm NA0.22 an 220μm NA0.22.Den opteschen Design vun den zwou Pompelquellen adoptéiert dichte raimlech Arrangement a Polariséierungsstrahl kombinéiert.
Ënnert hinnen adoptéiert de 420WLD 3.75W / mm * mrad @ 15W Chip an 135μm NA0.22 Faser, an huet VBG Wellelängtverschloss, déi den Ufuerderunge vun 30-100% Kraaftwelle Sperrung entsprécht, an d'elektro-optesch Effizienz ass 41% .Den LD Kierper ass aus Aluminiumlegierungsmaterial a Sandwichstruktur [5] gemaach.Déi iewescht an déi ënnescht Chips deelen de Waasserkühlkanal, wat d'Raumverbrauch verbessert.D'Liichtpunktarrangement, Spektrum a Kraaftausgang (Kraaft an der Faser) ginn an der Figur gewisen:

héich (2)
*420W@135μm NA0.22 LD

Mir ausgewielt 6 LDs fir héich an niddreg Temperatur Schock a Schwéngung Tester.D'Testdaten sinn wéi follegt:

héich (3)
* Héich an niddreg Temperatur Impakt Test

héich (4)
* Vibratiounstest

Den 1000WLD adoptéiert en 3W / mm * mrad @ 30W Chip an eng 220μm NA0.22 Faser, déi 915nm an 976nm Faser-gekoppelter Output vun 1000W respektiv erreecht, an d'elektro-optesch Effizienz ass> 44%.Den LD Kierper ass och aus Aluminiumlegierungsmaterial gemaach.Fir e méi héije Kraaft-zu-Mass-Verhältnis ze verfolgen, ass d'LD-Schuel vereinfacht ënner der Bedingung fir d'strukturell Kraaft ze garantéieren.D'LD Qualitéit, Plazarrangement an Ausgangskraaft (Kraaft an der Faser) sinn wéi follegt:

héich (5)
*1000W @ 220μm NA0.22 LD

Fir d'Zouverlässegkeet vun der Pompelquell ze verbesseren, adoptéiert d'Kupplungsendfaser Quarz Endkapp Fusioun a Verkleedung Liichtfiltertechnologie, déi d'Temperatur vun der Faser ausserhalb vun der Pompelquell bei Raumtemperatur mécht.Sechs 976nmLDs goufen fir héich an niddreg Temperatur Schock a Schwéngung Tester ausgewielt.D'Testresultater si wéi follegt:

héich (6)
* Héich an niddreg Temperatur Impakt Test
* Héich an niddreg Temperatur Impakt Test

héich (7)
* Vibratiounstest

Conclusioun
D'Erreeche vun héijer Hellegkeetsausgang kënnt op Käschte vun der elektro-optescher Effizienz, dat heescht, déi héchst Ausgangskraaft an déi héchst elektro-optesch Effizienz kënnen net zur selwechter Zäit kritt ginn, wat duerch d'Chiphellegkeet an der normaliséierter Frequenz vun der Kupplung bestëmmt gëtt. Faser.Am Multi-Single-Tube Raumstrahl kombinéiert Technologie, Hellegkeet an Effizienz sinn ëmmer d'Ziler déi net zur selwechter Zäit erreecht kënne ginn.D'Gläichgewiicht vun der elektrooptescher Effizienz a Kraaft soll no der spezifescher Applikatioun bestëmmt ginn.

Referenzen
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al.
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, "Diffraction Limited Ultra-High-Power Fiber Lasers," Advanced Solid-State Photonics (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, "China's domestically produzéiert YDF dotéiert Faser Laser erreecht 20kW Output vun enger eenzeger Faser," Chinese Journal of Lasers, 48(09), (2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, "Hausgemachte 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate Fiber for Tandem Pumping," Chinese Journal of Lasers, 47(3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W High Hellness Diode Laser Pompelquelle," Spie Laser, 1008603, (2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "High Hellness KW-Klass Direktdiode Laser," High-Power Diode Laser Technology XVI, High-Power Diode Laser Technology XVI, (2018).
Gegrënnt am Joer 2003, ass BWT e weltwäite Laser-Léisungsserviceprovider.Mat der Missioun vum "Let the Dream Drive the Light" an de Wäerter vun "Outstanding Innovation" ass d'Firma engagéiert fir besser Laserprodukter ze kreéieren an Diodelaser, Glasfaserlaser, ultraschnell Laserprodukter a Léisunge fir weltwäit Clienten ze bidden.Bis elo lafe méi wéi 10 Millioune BWT Laser stabil online a méi wéi 70 Länner a Regioune ronderëm d'Welt.


Post Zäit: Mee-11-2022