В последние годы рынок промышленных волоконных лазеров быстро развивался и имеет сильную динамику. Конкуренция на рынке волоконных лазеров средней и малой мощности является жесткой и перешла в стадию ценовой конкуренции. Контроль затрат стал для производителей волоконных лазеров важным средством участия в рыночной конкуренции. Рыночный спрос на мощные волоконные лазеры огромен, а разрыв на рынке огромен, но подавление его нелинейного эффекта затруднено, и производители волоконных лазеров ищут новые решения.
С развитием технологии контроля температуры промышленных волоконных лазеров для источников накачки применение источников накачки диапазона 976 нм в промышленных волоконных лазерах постепенно получило признание и признание на рынке. Волокно усиления волоконного лазера обладает высокой эффективностью поглощения для источника накачки диапазона 976 нм, что может эффективно снизить производственные затраты и сложность технологии накачки промышленных волоконных лазеров. Многие технологически продвинутые производители волоконных лазеров сосредоточили свои технические решения на накачке диапазона 976 нм, чтобы как можно скорее получить больше рыночных преимуществ.
Преимущества применения
Промышленные волоконные лазеры обеспечивают преобразование энергии света накачки в сигнальный свет через усиливающее волокно (волокно, легированное иттербием). Волокно, легированное иттербием, имеет два очевидных характеристических пика поглощения в полосах 915 нм и 976 нм. Коэффициент поглощения в диапазоне 915 нм относительно низок, а спектр поглощения широк; коэффициент поглощения в полосе 976 нм в 2-3 раз больше, чем в полосе 915 нм (как показано на рисунке 1), но спектр поглощения относительно узкий.
Энергия света накачки, обеспечиваемая лазером накачки 915/976 нм, соответствует характеристикам пика поглощения волокна, легированного иттербием. В прошлом многие производители волоконных лазеров использовали решение для накачки в диапазоне 915 нм, поскольку более широкий пик поглощения волокна, легированного иттербием, в диапазоне 915 нм может компенсировать дрейф длины волны накачки, вызванный более широким диапазоном регулирования температуры волоконного лазера. Однако более низкий коэффициент поглощения источника накачки диапазона 915 нм создает двойные препятствия с точки зрения стоимости и технического применения, ограничивая тенденцию развития мощных и недорогих волоконных лазеров.
Для волоконных лазеров с накачкой в диапазоне 976 нм усиливающее волокно имеет более высокий коэффициент поглощения света накачки. По практическим отзывам многих отечественных производителей волоконных лазеров, оптическая эффективность накачки диапазона 976 нм может достигать 85 %, тогда как оптическая эффективность накачки диапазона 915 нм составляет 75 % (как показано на рисунке 2). При одинаковой подаче мощности накачки по сравнению с накачкой в диапазоне 915 нм выходная мощность волоконного лазера будет на 13% выше при использовании накачки в диапазоне 976 нм, а длина усиливающего волокна, необходимая для накачки в диапазоне 976 нм, короче, что напрямую снижает стоимость материала. при этом эффективно уменьшая нелинейные эффекты, потерю оптической эффективности и трудности управления температурой. Однако накачка 976 нм предъявляет более высокие требования к контролю температуры волоконного лазера.
Преимущество в стоимости
С развитием и зрелостью технологий отечественных волоконных лазерных предприятий доля рынка отечественных лазеров неуклонно растет, особенно волоконных лазеров средней и малой мощности, которые в основном достигли внутреннего замещения. С ростом однородности волоконных лазеров средней и малой мощности рыночная конкуренция становится все более жесткой. С 2019 года он вступил в стадию ценовой конкуренции. Стоимость волоконных лазеров сталкивается с огромными рыночными проблемами. Чтобы снизить затраты, многие производители волоконных лазеров остановили свой выбор на источниках накачки с длиной волны 976 нм. Более высокая эффективность оптического преобразования источника накачки 976 нм может эффективно снизить стоимость источника накачки. Если взять в качестве примера волоконный лазер мощностью 1500 Вт, источник накачки 976 нм имеет электрооптический КПД примерно на 10% выше, чем у источника накачки 915 нм, что напрямую сэкономит 235 Вт мощности источника накачки, что значительно сэкономит производственные затраты на волоконные лазеры. , а также экономит около 11% затрат на потребление электроэнергии для конечных пользователей волоконных лазеров, эффективно помогая пользователям среднего и нижнего уровня создавать рыночные конкурентные преимущества.
Раньше в качестве источников накачки использовались полупроводниковые лазеры диапазона 915 нм. Благодаря более широкому спектру поглощения в диапазоне 915 нм лазер меньше подвержен влиянию температуры. Однако эффективность поглощения активного волокна в диапазоне 915 нм была низкой. Чтобы добиться более высокой выходной мощности волоконного лазера, технически необходимо было использовать более высокую мощность накачки 915 нм и более длинное активное волокно. Это может привести к тому, что разработчики столкнутся со многими трудностями, такими как нелинейный эффект усиления волокна, потеря оптической эффективности, увеличение сложности управления температурным режимом и увеличение стоимости единицы мощности. Когда выходная мощность превысит определенный уровень, решение для накачки на длине волны 915 нм станет чрезвычайно сложным и в конечном итоге выйдет из строя.
Использование решения для накачки диапазона 976 нм позволит решить вышеуказанные трудности, связанные с решением накачки диапазона 915 нм. Эффективность поглощения усиливающего волокна в диапазоне 976 нм в 2-3 раза выше, чем в диапазоне 915 нм. Более высокая эффективность поглощения означает, что необходимое волокно усиления становится короче, что дает ряд технических преимуществ, таких как снижение нелинейных эффектов. Это также экономит некоторые материальные затраты на усиление волокна. Кроме того, экономическое преимущество, обеспечиваемое оптической эффективностью (оптическая эффективность источника накачки диапазона 976 нм примерно на 10% выше, чем у источника накачки 915 нм), дополнительно отражает экономическую эффективность решения накачки 976 нм в мощных волоконных лазерах. .
Когда управление температурным режимом больше не является препятствием для решения накачки в диапазоне 976 нм, это отражается на двойных преимуществах технологии и стоимости технологии накачки на длине волны 976 нм.
Наш адрес
B-1508 Особняк Руйдинг, улица Чжэньхуа, № 200, район Сиху
Номер телефона
0086 181 5840 0345
Электронная почта
info@brandnew-china.com
