ألياف الليزر، كاتجاه رئيسي في تطوير تكنولوجيا الليزر، تفتخر بأداء ممتاز، وكفاءة عالية في التحويل الكهربائي البصري، وجودة جيدة للشعاع، وأداء مستقر.وقد استخدمت على نطاق واسع في المعالجة الصناعيةمدفوعاً بالطلب القوي للسوق على معالجة الليزر، كانت قوة الليزر المصنوع من الألياف الصناعية من 10 كيلوواطتحقيق طاقة ليزر 120 كيلوواط في عام 2017ومع ذلك، بسبب اختناقات في إدارة الليزر الحرارية، والآثار غير الخطية، وتكنولوجيا قياس الليزر فائقة الطاقة،لم يكن هناك أي اختراق جديد في قوة الخروج من الليزر الألياف فائقة القوة.
شركة بي دبليو تي بكين 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، بناء منصة بصرية عالية الأداء، وتحقيق إنتاج الليزر عالية الجودة من 150 كيلوواط من الليزر الألياف فائقة القوة.الباحثون في شركة "بي دبليو تي" قاموا ببناء منصة قياس عالية الطاقة على أساس مبدأ الضغط البصريمعتمدة من قبل المعهد الوطني للقياس، الصين، يمكن لهذه المنصة تحقيق قياس ليزر كامل الطاقة من 150 كيلوواط.
ليزر الألياف فائق القوة الصناعية من طراز BWT 150 كيلوواط يعتمد تقنية الجمع بين الأشعة فائقة القوة،باستخدام مزيج إشارة N × 1 لتكوين طاقة منصات بصرية متعددة متكاملة للغاية بقدرة 6 كيلوواط تستند إلى تقنية تكامل الرقائقيجمع مع تكنولوجيا مراقبة ليزر الذكية الاندماج متعددة المعلومات، فإنه يحقق إنتاج ليزر مستقر ويتميز بنسبة الطاقة إلى الحجم الرائدة في الصناعة (36.76 كيلوواط / م 3).أبعادها الخارجية 1800 مم × 1300 مم × 1745 ممكما هو موضح في الشكل 1، كل منصة بصرية تتضمن شبكات رامان ذات قوة عالية مصنوعة من قبل، والتي تقمع بكفاءة انتشار رامان المحفز من طيف الليزر.بعد توليد الطاقة الكاملة، يمكن أن تحقق نسبة رامان للإشارة إلى الضوضاء من 36.5 ديسيبل @ 150 كيلوواط، كما هو موضح في الصورة اليسرى في الشكل 2.يتم تصنيع مزيج إشارة عالية الطاقة باستخدام تقنيات التخفيض الدياباتيكية والاندماج بدون خسارة، والتي تحل نقاط الألم في الصناعة مثل كفاءة الجمع بين الأشعة المنخفضة وتدهور جودة الشعاع.تقنية التبريد بالماء المتكاملة تحل مشكلة تسخين الوحدة البصرية، ومجمع الإشارة ، ورأس الخروج عالي الطاقة. يستخدم رأس الخروج عالي الطاقة ألياف خروجيّة قطرها 200 ميكرو متراً ، بطول 20 موتستخدم ضغط زاوية انقسام الشعاع وتقنيات تصفية الوضع العالي لتحقيق قوة عاليةتم اختبار جودة شعاع الجهاز بأكمله، وعامل الجودة M2 = 24.42 (منتج معايير الشعاع BPP من 8.4 mm · mrad).يتم عرض نتائج الاختبار والصور الفورية في الصورة اليمنى من الشكل 2..
لتحقيق قياس دقيق لليزر 150 كيلوواط ، تم بناء نظام قياس ضغط بصري فائق الطاقة. يتكون هذا النظام من الليزر الذي سيتم قياسه ، ورأس تحليل عالي الطاقة ،مقياس طاقة ضغط بصري، ونظام جمع ليزر عالي الطاقة.يتم إخراج الليزر المتداخل من نافذة الإخراج بعد ثلاثة انعكاسات في عداد الطاقة وتجمعها بواسطة نظام جمع ليزر فائق الطاقة، كما هو مبين في الشكل 3. في ظل ظروف الخروج 100٪، والقوة المقاسة من الليزر هو 150.34 كيلوواط، كما هو مبين في الشكل 4. في نطاق الطاقة من 20-100 كيلوواط،تم إجراء تجربة التحقق المقارن مع ست نقاط طاقة بين مقياس الطاقة الحرارية 120 كيلوواط (Ophir 120K-W) ومقياس الطاقة الضغطية البصريةأظهرت النتائج أن انحراف الطاقة بين طريقة القياسين ظل متسقًا نسبيًا في جميع شرائح الطاقة ، مع الحد الأقصى للتباعد النسبي ≤ 1.5٪ ،إثبات دقة وموثوقية نظام الاختبار.
باختصار ، يمكن لهذا الليزر الألياف أن يحقق متوسط طاقة إخراج 150 كيلوواط مع نسبة رامان للإشارة إلى الضوضاء من 36.5 ديسيبل وعامل جودة شعاع من M2 = 24.42يحتوي على قوة عالية، وضوح عالية، واستقرار عال، وتلبية متطلبات معالجة الصفائح السميكة للغاية وإدخال حيوية جديدة في تطوير صناعة التصنيع.
الشكل 1 التصميم المخطط لليزر الصناعي فائق القوة فائق القوة 150 كيلوواط
الشكل 2 الطيف البصري لليزر الألياف عالي الطاقة 150 كيلوواط (يسار) واختبار جودة الشعاع (ب)
الشكل 3 مخطط نظام قياس ليزر فائق الطاقة القائم على مبدأ الضغط الضوئي
الشكل 4 مقارنة الطاقة المقاسة بين نظام قياس الليزر على أساس مبدأ الضغط الضوئي
ألياف الليزر، كاتجاه رئيسي في تطوير تكنولوجيا الليزر، تفتخر بأداء ممتاز، وكفاءة عالية في التحويل الكهربائي البصري، وجودة جيدة للشعاع، وأداء مستقر.وقد استخدمت على نطاق واسع في المعالجة الصناعيةمدفوعاً بالطلب القوي للسوق على معالجة الليزر، كانت قوة الليزر المصنوع من الألياف الصناعية من 10 كيلوواطتحقيق طاقة ليزر 120 كيلوواط في عام 2017ومع ذلك، بسبب اختناقات في إدارة الليزر الحرارية، والآثار غير الخطية، وتكنولوجيا قياس الليزر فائقة الطاقة،لم يكن هناك أي اختراق جديد في قوة الخروج من الليزر الألياف فائقة القوة.
شركة بي دبليو تي بكين 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، بناء منصة بصرية عالية الأداء، وتحقيق إنتاج الليزر عالية الجودة من 150 كيلوواط من الليزر الألياف فائقة القوة.الباحثون في شركة "بي دبليو تي" قاموا ببناء منصة قياس عالية الطاقة على أساس مبدأ الضغط البصريمعتمدة من قبل المعهد الوطني للقياس، الصين، يمكن لهذه المنصة تحقيق قياس ليزر كامل الطاقة من 150 كيلوواط.
ليزر الألياف فائق القوة الصناعية من طراز BWT 150 كيلوواط يعتمد تقنية الجمع بين الأشعة فائقة القوة،باستخدام مزيج إشارة N × 1 لتكوين طاقة منصات بصرية متعددة متكاملة للغاية بقدرة 6 كيلوواط تستند إلى تقنية تكامل الرقائقيجمع مع تكنولوجيا مراقبة ليزر الذكية الاندماج متعددة المعلومات، فإنه يحقق إنتاج ليزر مستقر ويتميز بنسبة الطاقة إلى الحجم الرائدة في الصناعة (36.76 كيلوواط / م 3).أبعادها الخارجية 1800 مم × 1300 مم × 1745 ممكما هو موضح في الشكل 1، كل منصة بصرية تتضمن شبكات رامان ذات قوة عالية مصنوعة من قبل، والتي تقمع بكفاءة انتشار رامان المحفز من طيف الليزر.بعد توليد الطاقة الكاملة، يمكن أن تحقق نسبة رامان للإشارة إلى الضوضاء من 36.5 ديسيبل @ 150 كيلوواط، كما هو موضح في الصورة اليسرى في الشكل 2.يتم تصنيع مزيج إشارة عالية الطاقة باستخدام تقنيات التخفيض الدياباتيكية والاندماج بدون خسارة، والتي تحل نقاط الألم في الصناعة مثل كفاءة الجمع بين الأشعة المنخفضة وتدهور جودة الشعاع.تقنية التبريد بالماء المتكاملة تحل مشكلة تسخين الوحدة البصرية، ومجمع الإشارة ، ورأس الخروج عالي الطاقة. يستخدم رأس الخروج عالي الطاقة ألياف خروجيّة قطرها 200 ميكرو متراً ، بطول 20 موتستخدم ضغط زاوية انقسام الشعاع وتقنيات تصفية الوضع العالي لتحقيق قوة عاليةتم اختبار جودة شعاع الجهاز بأكمله، وعامل الجودة M2 = 24.42 (منتج معايير الشعاع BPP من 8.4 mm · mrad).يتم عرض نتائج الاختبار والصور الفورية في الصورة اليمنى من الشكل 2..
لتحقيق قياس دقيق لليزر 150 كيلوواط ، تم بناء نظام قياس ضغط بصري فائق الطاقة. يتكون هذا النظام من الليزر الذي سيتم قياسه ، ورأس تحليل عالي الطاقة ،مقياس طاقة ضغط بصري، ونظام جمع ليزر عالي الطاقة.يتم إخراج الليزر المتداخل من نافذة الإخراج بعد ثلاثة انعكاسات في عداد الطاقة وتجمعها بواسطة نظام جمع ليزر فائق الطاقة، كما هو مبين في الشكل 3. في ظل ظروف الخروج 100٪، والقوة المقاسة من الليزر هو 150.34 كيلوواط، كما هو مبين في الشكل 4. في نطاق الطاقة من 20-100 كيلوواط،تم إجراء تجربة التحقق المقارن مع ست نقاط طاقة بين مقياس الطاقة الحرارية 120 كيلوواط (Ophir 120K-W) ومقياس الطاقة الضغطية البصريةأظهرت النتائج أن انحراف الطاقة بين طريقة القياسين ظل متسقًا نسبيًا في جميع شرائح الطاقة ، مع الحد الأقصى للتباعد النسبي ≤ 1.5٪ ،إثبات دقة وموثوقية نظام الاختبار.
باختصار ، يمكن لهذا الليزر الألياف أن يحقق متوسط طاقة إخراج 150 كيلوواط مع نسبة رامان للإشارة إلى الضوضاء من 36.5 ديسيبل وعامل جودة شعاع من M2 = 24.42يحتوي على قوة عالية، وضوح عالية، واستقرار عال، وتلبية متطلبات معالجة الصفائح السميكة للغاية وإدخال حيوية جديدة في تطوير صناعة التصنيع.
الشكل 1 التصميم المخطط لليزر الصناعي فائق القوة فائق القوة 150 كيلوواط
الشكل 2 الطيف البصري لليزر الألياف عالي الطاقة 150 كيلوواط (يسار) واختبار جودة الشعاع (ب)
الشكل 3 مخطط نظام قياس ليزر فائق الطاقة القائم على مبدأ الضغط الضوئي
الشكل 4 مقارنة الطاقة المقاسة بين نظام قياس الليزر على أساس مبدأ الضغط الضوئي
