Vývoj výrobní technologie fiberových Braggových grátů, kombinérů, strippérů a izolátorů

Aby se snížil výrobní náklad na vlákenné lasery, domácí laserové značky dosáhly různého stupně vlastní výroby jádrových součástek. Raycus ovládá laserové jádrové součásti, jako jsou pumpovací zdroje, speciální vlákna, spoje vláken, přenosební kabely, spojovače síly a vláknové gráté, a to jak klíčové technologie, tak hromozávodné schopnosti materiálů. Více než 90 % jádrových optických součástí MAX, jako jsou pumpovací zdroje, spojovače paprsku, vláknové gráté, laserové výstupní hlavy, odstraňovače režimu, izolátory, akustooptické modulátory a shodovací prvky, je vyrobeno vlastními silami. Navíc FEIBO dosáhlo i v jiném stupni vlastní výroby součástek, zdolávající proces výzkumu a vývoje většiny pasivních optických zařízení. A BWT také realizuje vlastní výrobu v oblastech pumpovacích zdrojů, vláknových grátů, spojovačů paprsku a spojů vláken.

V současnosti lze na trhu lokalizovat a prodávat optické vlknové rézky s nízkou výkonovou úroveň. Pokud jde o jádrovní technologii středně a vysokovýkonných rézek používaných v optických vlknových laserích, podle roční zprávy společnosti Raycus z roku 2018 má firma ovládat klíčové technologie optických vlknových rézek díky vlastnímu vývoji a dosáhla velkého měřítka výroby. V roce 2019 úspěšně prošly jejich rézky s velkým režimovým polem a speciálními vlákny pro vysokovýkonné optické vlknové lasery akceptací odborníků organizovanou Hubejským departementem vědy a technologie. Před rokem 2018 byly produkty MAX převážně dováženy ze zahraničí. Od dubna 2018 začal MAX realizovat část samostatné výroby optických vlknových rézek. Do druhého čtvrtletí roku 2019 dosáhl MAX míry vlastní výroby optických vlknových rézek 44,6 %. Technologie optických vlknových rések od MAX zahrnuje nejen jednomódní optické vlknové rézky (s průměrem jádra 10 μm), ale také rézky s velkým průměrem jádra vícemódních optických vláken (20 μm, 25 μm a dokonce ještě větší průměry jádra).

Kombinátor paprsku je zařízení, které spojuje více svazků optických vláken do jednoho optického vlákna pomocí technologie slitiny s konikou. Dokáže kombinovat několik laserů nižšího výkonu do jednoho lasera vyššího výkonu. Kombinátor paprsku se dělí především na pumpovací kombinátor a kombinátor výkonu, z nichž pumpovací kombinátor představuje asi 5 % nákladů na celkové součástky fiberoptického laseru. Pumpovací kombinátor je klíčovým zařízením pro realizaci výstupu vysokovýkonného jednomodulového fiberoptického laseru; stabilní technologie kombinátoru výkonu je základem pro výstup vícemodového laseru. Překonání klíčových technologií fiberoptických kombinačních zařízení a rozvoj efektivních a vysokovýkonných fiberoptických kombinátorů výkonu, které poskytnou pevnou podporu pro dosažení vysokovýkonných fiberoptických laserů, se stalo naléhavě řešeným problémem v oblasti fiberoptických laserů dnes. V současnosti jsou hlavními hráči na domácím trhu s kombinátory paprsku výrobci laserů jako Raycus a MAX, a tato technologie je ve většině případů již lokalizována.

Výstupní hlava laseru může v aplikacích realizovat pružný výstup laseru na dálku, aby bylo možné přenést výstupní laser na zpracovávaný materiál a dokončit tak laserovou zpracovací aplikaci. Vnitřní struktura výstupní laserové hlavy je složitá a musí splňovat více funkcí, jako jsou přenos, odvádění tepla, ochrana před odrazem a varování před problémy. Technický obsah je velmi vysoký a tvoří 3 % nákladů celého fibrooptického laseru. Hlavní funkcí fibrooptického výstupního zařízení je rozšíření paprsku vlákna, aby se snížila hustota výkonu pro použití. Z důvodu vysoké hodnoty výstupní laserové hlavy a vysokých nákupních nákladů (asi 5000 jüanů pro úroveň 10 000 wattů a asi 2000 jüanů pro kilowattovou úroveň) mají domácí výrobci laserů Raycus a MAX ovládli technologii QBH a kolineátoru a základní vlastní výrobu již realizovali. Nyní jsou některé parametry domácích výrobců QBH zařízení srovnatelné s parametry zahraničních výrobců.

Izolátor je pasivní optické zařízení, které umožňuje procházet světlu pouze v jednom směru. Jeho pracovní princip spočívá ve využití Faradayova efektu magnetooptického krystalu, takže odražené světlo může být izolátorem účinně izolováno a zvýšena přenosná efektivita vln světla. Izolátory umožňují průchod světla v jednom směru s nízkou ztrátou, zatímco v opačném směru brání průchodu světla s vysokou ztrátou. Umisťuje se na výstupní světelné trase, aby se zabránilo degradaci výkonu laseru způsobené odraženým světlem.

Pár let назад byly laserové izolátory hlavně vyrobeny společností EOTechnology. V současnosti jsou v naší zemi laserové izolátory masově produkovány a dosáhly lokální substituce. Kromě vlastních laserových izolátorů IPG byl trh s laserovými izolátory kdysi ovládán společností EOTechnology. S postupným zvyšováním soutěžní schopnosti domácích firem se EOTechnology postupně stáhla ze soutěže na trhu s laserovými izolátory. Hráči na trhu s izolátory jsou především Castechinc, AFR a Haichuang, každá z nich zaujímá asi 1/3 tržního podílu, čímž vznikla situace „trojitého rozdělení světa“.