Son yıllarda endüstriyel fiber lazer pazarı hızla gelişti ve güçlü bir ivme yakaladı. Orta ve düşük güçlü fiber lazerlere yönelik pazar rekabeti şiddetlidir ve fiyat rekabeti aşamasına girmiştir. Maliyetlerin kontrol edilmesi, fiber lazer üreticilerinin pazar rekabetine katılmasının önemli bir yolu haline geldi. Yüksek güçlü fiber lazerlere yönelik pazar talebi acildir ve pazar boşluğu çok büyüktür, ancak doğrusal olmayan etkinin bastırılması zordur ve fiber lazer üreticileri yeni çözümler aramaktadır.
Pompa kaynaklarına yönelik endüstriyel fiber lazerlerin sıcaklık kontrol teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, 976nm bant pompa kaynaklarının endüstriyel fiber lazerlerde uygulanması pazar tarafından yavaş yavaş tanındı ve kabul edildi. Fiber lazer kazanç fiberi, 976nm bant pompa kaynağı için yüksek bir emme verimliliğine sahiptir ve bu, endüstriyel fiber lazerlerin üretim maliyetini ve pompalama teknolojisi zorluğunu etkili bir şekilde azaltabilir. Teknolojik açıdan gelişmiş birçok fiber lazer üreticisi, mümkün olan en kısa sürede daha büyük pazar avantajları elde etmek için teknik çözümlerini 976nm bant pompa çözümüne odakladı.
Uygulama Avantajları
Endüstriyel fiber lazerler, kazanç fiberi (iterbiyum katkılı fiber) aracılığıyla pompa ışığından sinyal ışığına enerji dönüşümü sağlar. İterbiyum katkılı fiber, 915nm ve 976nm bantlarında iki belirgin karakteristik emme zirvesine sahiptir. 915nm bandındaki absorpsiyon katsayısı nispeten düşüktür ve absorpsiyon spektrumu geniştir; 976nm bandındaki absorpsiyon katsayısı, 915nm bandındakinin 2-3 katıdır (Şekil 1'de gösterildiği gibi), ancak absorpsiyon spektrumu nispeten dardır.
915nm/976nm pompa lazeri tarafından sağlanan pompa ışık enerjisi, iterbiyum katkılı fiberin soğurma tepe özelliklerine karşılık gelir. Geçmişte birçok fiber lazer üreticisi 915nm bant pompalama çözümünü kullanıyordu çünkü 915nm banttaki iterbiyum katkılı fiberin daha geniş emilim zirvesi, fiber lazerin daha geniş sıcaklık kontrol aralığının neden olduğu pompa dalga boyu sapmasını telafi edebiliyordu. Bununla birlikte, 915nm bantlı pompa kaynağının daha düşük emme katsayısı, maliyet ve teknik uygulama açısından çifte engel getirerek, yüksek güçlü ve düşük maliyetli fiber lazerlerin gelişim eğilimini sınırlamaktadır.
976nm bandında pompalanan fiber lazerler için kazanç fiberi, pompa ışığı için daha yüksek bir soğurma katsayısına sahiptir. Birçok yerli fiber lazer üreticisinden alınan pratik geri bildirimlere göre, 976nm bant pompalamanın optik verimliliği %85'e ulaşabilirken, 915nm bant pompalamanın optik verimliliği %75'tir (Şekil 2'de gösterildiği gibi). Aynı pompa gücü enjeksiyonu altında, 915nm bantlı pompalama ile karşılaştırıldığında, fiber lazerin çıkış gücü, 976nm bantlı pompalama kullanıldığında %13 daha yüksek olacaktır ve 976nm bantlı pompalamanın gerektirdiği kazanç fiber uzunluğu daha kısadır, bu da doğrudan malzeme maliyetini azaltır Doğrusal olmayan etkileri, optik verimlilik kaybını ve termal yönetim zorluklarını etkili bir şekilde azaltırken. Ancak 976nm pompalamanın fiber lazer sıcaklık kontrolü için daha yüksek gereksinimleri vardır.
Maliyet Avantajı
Yerli fiber lazer işletmelerinin teknolojisinin gelişmesi ve olgunlaşmasıyla birlikte, özellikle yerli ikameyi sağlayan orta ve düşük güçlü fiber lazerler için yerli lazerlerin pazar payı giderek arttı. Orta ve düşük güçlü fiber lazer ürünlerinin homojenliğinin artmasıyla birlikte pazar rekabeti giderek daha şiddetli hale geldi. 2019 yılından itibaren ise fiyat rekabeti aşamasına girmiştir. Fiber lazerlerin maliyeti büyük pazar zorluklarıyla karşı karşıyadır. Maliyetleri azaltmak amacıyla birçok fiber lazer üreticisi gözünü 976nm pompa kaynaklarına dikti. 976nm pompa kaynağının optikten optiğe dönüşüm verimliliğinin daha yüksek olması, pompa kaynağının maliyetini etkili bir şekilde azaltabilir. Örnek olarak 1500 W'lık bir fiber lazeri ele alırsak, 976 nm pompa kaynağı, 915 nm pompa kaynağından yaklaşık %10 daha yüksek bir elektro-optik verime sahiptir; bu, doğrudan 235 W'lık pompa kaynağı gücünden tasarruf sağlayacak ve fiber lazerlerin üretim maliyetinden büyük ölçüde tasarruf sağlayacaktır. ve aynı zamanda fiber lazerlerin son kullanıcılarının elektrik tüketim maliyetlerinden yaklaşık %11 tasarruf ederek, orta ve alt kullanıcıların pazarda rekabet avantajı elde etmelerine etkili bir şekilde yardımcı olur.
Geçmişte pompa kaynağı olarak 915nm bandındaki yarı iletken lazerler kullanılıyordu. 915nm bandının daha geniş absorpsiyon spektrumundan yararlanan lazer, sıcaklıktan daha az etkilendi. Ancak kazanç aktif fiberin 915nm bandındaki emilim verimliliği düşüktü. Fiber lazerden daha yüksek bir güç çıkışı elde etmek için teknik olarak daha yüksek 915nm pompa gücü ve daha uzun aktif fiber kullanılması gerekiyordu. Bu durum geliştiricilerin kazanç fiberinin doğrusal olmayan etkisi, optik verim kaybı, termal yönetimin artan zorluğu ve birim watt maliyetinin artması gibi birçok zorlukla karşı karşıya kalmasına neden olacaktır. Çıkış gücü belirli bir seviyeyi aştığında 915nm pompalama çözümü son derece karmaşık hale gelecek ve sonunda başarısız olacaktır.
976 nm bant pompalama çözümünün kullanılması, 915 nm bant pompalama çözümünün yukarıda belirtilen zorluklarını çözecektir. 976nm bandındaki kazanç fiberinin soğurma verimliliği, 915nm bandındakinin 2-3 katıdır. Daha yüksek soğurma verimliliği, gerekli kazanç fiberinin daha kısa olduğu anlamına gelir; bu da, doğrusal olmayan etkilerin azaltılması gibi bir dizi teknik avantaj sağlar. Aynı zamanda elyaf kazanımının bazı malzeme maliyetlerinden de tasarruf sağlar. Ek olarak, optik verimliliğin getirdiği maliyet avantajı (976 nm bantlı pompa kaynağının optik verimliliği, 915 nm pompa kaynağının optik verimliliğinden yaklaşık %10 daha yüksektir), ayrıca yüksek güçlü fiber lazerlerde 976 nm pompalama çözümünün maliyet etkinliğini de yansıtır. .
Termal yönetim artık 976nm bantlı pompalama çözümü için bir engel olmadığında, 976nm pompalama teknolojisinin hem teknolojisinin hem de maliyetinin ikili avantajları yansıtılmaktadır.
Adresimiz
B-1508 Ruiding Malikanesi, No.200 Zhenhua Yolu, Xihu Bölgesi
Telefon Numarası
0086 181 5840 0345
E-posta
info@brandnew-china.com
