Progrès de la technologie de production des réseaux de Bragg en fibre, des combinateurs, des déshabilleurs et des isolateurs

Pour réduire le coût de production des lasers à fibres, les marques de lasers nationales ont atteint divers degrés d'autoproduction de composants clés. Raycus a maîtrisé les composants clés des lasers, tels que les sources de pompage, les fibres spéciales, les couplesurs de fibres, les câbles de transmission, les combinateurs de puissance et les réseaux de fibres, ainsi que les technologies clés et les capacités de production en série des matériaux. Plus de 90 % des composants optiques clés de MAX, tels que les sources de pompage, les combinateurs de faisceaux, les réseaux de fibres, les têtes de sortie laser, les démodeurs de mode, les isolateurs, les modulateurs acousto-optiques et les adapteurs de mode, sont autoproduits. De plus, FEIBO a également réalisé une certaine mesure d'autoproduction de composants, surmontant le processus de recherche et développement de la plupart des dispositifs optiques passifs. Et BWT a également atteint l'autoproduction dans les domaines des sources de pompage, des réseaux de fibres, des combinateurs de faisceaux et des connecteurs de fibres.

Actuellement, les réseaux fibres à faible puissance peuvent être localisés et vendus sur le marché. En ce qui concerne la technologie de base des réseaux à moyenne et haute puissance utilisés dans les lasers à fibres, selon le rapport annuel 2018 de Raycus, l'entreprise a maîtrisé les technologies clés des réseaux fibres grâce à des recherches et développements indépendants et a atteint une production à grande échelle. En 2019, ses réseaux de Bragg à grand champ modal et ses fibres spéciales pour lasers à fibres à haute puissance ont réussi à passer l'évaluation d'experts organisée par le Département de la science et de la technologie de la province du Hubei. Avant 2018, MAX était principalement acheté à l'étranger. Depuis avril 2018, MAX a réalisé une partie de la production autonome des dispositifs de réseau fibre. D'ici le deuxième trimestre 2019, le taux d'autoproduction des réseaux fibres MAX avait atteint 44,6 %. La technologie de réseau fibre de MAX couvre non seulement les réseaux fibres monocouche (diamètre de cœur de 10 μm), mais aussi les réseaux fibres multicouches à grand diamètre (20 μm, 25 μm et même des diamètres de cœur encore plus grands).

Le combinateur de faisceaux est un dispositif formé par la synthèse de plusieurs faisceaux de fibres optiques en une seule fibre optique en utilisant la technologie de faisceau de fibres à noyau fondu. Il peut combiner plusieurs lasers de faible puissance en un laser de plus grande puissance. Le combinateur de faisceaux est principalement divisé en combinateur de faisceaux pompe et en combinateur de puissance, parmi lesquels le combinateur de faisceaux source pompe représente environ 5 % du coût des composants du laser à fibre optique. Le combinateur pompe est l'élément clé pour réaliser la sortie d'un laser à fibre optique monocapillaire haute puissance ; la technologie stable de combinaison de puissance est la base pour la sortie d'un laser multimode. Surmonter les technologies clés des combinateurs de fibres et développer des combinateurs de puissance à fibres efficaces et de haute puissance pour fournir un soutien solide à l'obtention de lasers à fibres de haute puissance est devenu un problème clé qui doit être résolu avec urgence dans le domaine des lasers à fibres aujourd'hui. Actuellement, les principaux acteurs du marché domestique des combinateurs de faisceaux incluent les fabricants de lasers tels que Raycus et MAX, et c a pratiquement atteint l'autonomisation.

La tête de sortie laser peut réaliser la transmission flexible à longue distance du laser sur le site d'application, afin de transmettre le laser vers le matériau à traiter et ainsi accomplir l'application de traitement au laser. La structure interne de la tête de sortie laser est complexe et doit posséder plusieurs fonctions telles que la transmission, la dissipation de la chaleur, la réflexion anti-retour et les avertissements précoce. Le contenu technique est très élevé, représentant 3 % du coût total du laser fibre optique. La fonction principale de l'appareil de sortie fibre est d'élargir le faisceau de la fibre pour réduire la densité de puissance lors de son utilisation. En raison de la grande valeur de la tête de sortie laser et du coût d'achat élevé (environ 5 000 yuans pour le niveau de 10 000 watts, et environ 2 000 yuans pour le niveau kilowatt), les principaux fabricants nationaux de lasers, Raycus et MAX, ont maîtrisé les technologies QBH et collimateur, et ont pratiquement réalisé leur propre production. Actuellement, certains paramètres des dispositifs QBH des fabricants nationaux sont comparables à ceux des fabricants étrangers.

L'isolateur est un dispositif optique passif qui ne permet le passage de la lumière que dans un sens. Son principe de fonctionnement repose sur l'effet Faraday du cristal magnéto-optique, de manière à ce que la lumière réfléchie soit bien isolée par l'isolateur et améliore l'efficacité de transmission des ondes lumineuses. Les isolateurs permettent le passage de la lumière dans un sens avec de faibles pertes, tout en empêchant la lumière de passer dans le sens opposé avec de fortes pertes. Il est placé sur la trajectoire d'émission pour éviter la dégradation des performances du laser causée par la lumière réfléchie.

Il y a quelques années, les isolateurs laser étaient principalement produits par EOTechnology. À l'heure actuelle, les isolateurs laser de notre pays ont été fabriqués en série pour réaliser une substitution locale. En dehors des isolateurs laser d'IPG, le marché des isolateurs laser était autrefois dominé par EOTechnology. Avec l'amélioration continue de la compétitivité des entreprises nationales, EOTechnology s'est progressivement retiré de la compétition sur le marché des isolateurs laser. Les principaux acteurs dans le domaine des isolateurs sont Castechinc, AFR et Haichuang, chacun représentant environ 1/3 de la part de marché, formant ainsi une situation de "tripartition".