技术解读:高亮度多模光纤激光器优势何在?|yabo登录

发布时间:2020-11-01    来源:yabo登录 nbsp;   浏览:81238次

随着激光应用于技术的发展,在工业加工、空间光通讯、光电对付等诸多领域都必须用于高功率、低光束质量的激光光源。一般来说,光束质量M2<1.3称作单模激光,1.3<M2<2不尽相同单模激光,M2>2为多模激光。

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在多模激光里面,2<M2<4可以称作高亮度多模激光器。高亮度多模激光器虽然归属于多模激光,但是它依然维持了很多单模激光高亮度的特性,同时在成本掌控、稳定性以及诱导非线性效应等等方面都比单模或定单模激光要好很多,所以在某些应用领域呈现无可替代的优势。在技术方案构建上,由于单纤激光器的功率拓展不存在理论无限大,并且在实际研发中遇上了模式不平稳、非线性效应等等艰难,所以目前10kW以上高亮度光纤激光光源都是使用了多个光纤激光模块光束制备的方式。

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光束制备分成相干性制备和非相干性制备两大类。在非相干性制备领域,又分成功率合束器和光谱合束两种方式。尽管比起光谱合束等其他新型合束方案,通过光纤功率合束器会带给较多的光束质量发育,但是它依然是目前应用于最先、技术最成熟期、方案最简练、运营最平稳的一种方式。以功率合束器为核心技术的多模激光器最先报导是IPG公司,他们在2009年构建了10.5kW多模输入并申请专利,在2013年发售了超过100kW多模工业化产品。

我国的高功率光纤激光器跟上较早,但是近年来发展很快。例如锐科于2017年启动30kW工业级光纤激光器国家重点项目,创鑫于2019年发售30kW工业级激光器。可以说道短短几年内,10-15kW功率合束多模激光器早已沦为国内各个光纤激光器厂商的标配。

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尽管目前多模高功率激光器在工业领域的运用早已更加普遍,但是市场上大多数6-10kW量级工业多模激光器的光束质量因子M2≈10-11。与众不同,湖南大科激光有限公司近年发售了高亮度大功率多模光纤激光器,引导了多模光纤激光器发展的潮流。以6kW和10kW光纤激光器为事例,大科激光的高亮度多模激光产品参数如下表格右图:大科激光DK-YMM6000多模倒数光纤激光器高亮度多模激光典型的光束质量测试结果如下图右图:如何在一定的合束效率下,还能维持较高的光束质量,对构建这种高亮度多模激光器似乎是十分关键的。对其核心器件——激光功率合束器的理论研究指出:三合一功率合束器输入的光束质量无限大M2≈2.4,七合一功率合束器输入的光束质量无限大M2≈3.5。

但是实际应用于中很难实现理想的功率合束。大多数制造商往往片面的执着功率合束效率,而忽视了对光束质量的掌控。

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湖南大科顺利发售M2≤4的高亮度多模激光器,不仅源自大科技术团队对功率合束技术方面浸淫多年的很深技术累积,还在于他们对核心器件以及整机设计恪守了以下理念:1、激光器合束方案使用三合一功率合束的方式。三合一方式输入的光束M2理论极限值是大于的,比起七合一等其他合束方式,需要输入更佳的光束质量。

2、使用了大科激光显单模激光模块展开合束。显单模激光模块的光束质量因子M2<1.3,确保合束之后光束质量相似理论极限值;3、用工匠精神研究每一个技术细节,例如构建了较为理想的光纤模场给定,以及超低损耗异型光纤熔接等。

以厚板低鼓吹材料的切割成为事例,大科6kW高亮度多模激光器切割成速度参数如下表格右图:从表中可以显现出,与普通6kw多模激光器比起,湖南大科6kw高亮度多模激光器针对厚板低鼓吹材料切割成有显著的加工优势。例如切割成黄铜的速度是普通多模6kw切割成速度的二到三倍,有效地提高了加工效率,需要为客户节约相当可观的生产成本。目前单模光纤激光器在厚板材料浅熔焊,以及特种材料高速切割成和焊中不存在功率显著严重不足的问题,若使用普通多模激光器则由于热影响区域太大而影响切割成、焊的速度和质量。

湖南大科激光作为高亮度抗高鼓吹光纤激光器领跑者,发售高亮度多模激光器正是空缺了这一空白区域,在各种常规厚板材料的切割成或浅熔焊、特种材料高速切割成焊以及远程加工领域展现较小优势和较好前景。-首页。

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