Progrès dans la technologie de production de la source de pompe laser

Les composants principaux de la source de pompe comprennent une puce laser et un collimateur à axe lent (SAC), un collimateur à axe rapide (FAC), un séparateur de faisceau de polarisation/combinateur de faisceau (PBS/PBC), un miroir (miroir), une lentille de focalisation (lentille de focalisation) , tête de fibre optique (FTA) et autres composants optiques laser. Chaque source de pompe doit utiliser 1 séparateur/combineur de faisceau de polarisation, 1 lentille de focalisation et 1 tête de fibre. Le nombre de puces laser utilisées dépend de la puissance de la source de pompe et de la puissance d'une seule puce, et chaque puce laser doit être combinée avec 1 collimateur à axe lent, 1 collimateur à axe rapide et 1 réflecteur sont utilisés ensemble.

À l'heure actuelle, Raycus et MAX ont progressivement réalisé un emballage indépendant et complet de sources de pompe et de puces COS, mais il existe encore un certain écart entre les puces laser haute puissance et les puces importées. À l'heure actuelle, la puissance de la source de pompage sur le marché est principalement de 100 W à 400 W et elle montre une tendance de développement de plus en plus élevée. Les pompes Raycus de 350 W, 370 W et 500 W ont atteint une production de masse. À l'heure actuelle, le module de pompe peut atteindre une puissance maximale de 700 à 1000 95 W et la NA de 0.17 % de l'énergie est comprise entre 2017. MAX a déjà réalisé des puces COS fabriquées par lui-même en XNUMX.

La puce laser est le composant central de la source de pompe à semi-conducteur, et son niveau de puissance et sa stabilité de performance affectent directement les performances du laser de sortie. Les puces laser constituent un maillon très faible de la chaîne industrielle nationale du laser. Depuis longtemps, presque toutes les puces laser haute puissance de mon pays ont été importées. Le prix des importations est relativement élevé et il existe des blocages techniques. Des sociétés américaines telles que Lumentum et II-VI ont la capacité de fabriquer des puces laser de haute puissance et peuvent les exporter, tandis que les sociétés américaines IPG, allemandes Trumpf et Nlight peuvent fabriquer de telles puces mais ne les vendent pas. Des entreprises nationales telles qu'Everbright, BWT, Huaguang et d'autres sociétés disposent de capacités de conception indépendantes pour la technologie d'emballage des puces. À l'heure actuelle, Raycus achète principalement des puces et des sources de pompage auprès d'Everbright et de BDL. Selon son plan de transaction quotidien estimé pour 2022, le montant des achats en 2022 atteindra 400 millions de yuans. MAX a également commencé à développer sa propre source de pompe monotube en 2017.

Selon le prospectus d'Everbright, la taille du marché des puces laser sur le marché intérieur chinois en 2020 est de 529 millions de yuans. Selon les données du « 2021 China Laser Industry Development Report » [1], en 2020, mon pays expédiera environ 38,000 1 lasers à fibre de 3 à 14,000 kW, environ 3 6 de 6 à 10 kW et 2,400 à 1,600 kW. Environ 10 1 unités ont été expédiées, et environ 2020 56,000 unités ont été expédiées de plus de 194,000 kW, comme le montre le tableau 100,000. Selon les calculs d'Optoelectronics, en 309,000, les expéditions de lasers à fibre de mon pays totaliseront environ 2021 70 unités (environ 70 20 kW), et il On s'attend à ce que les expéditions totales de lasers à fibre dépassent 30 10 unités (environ 2020 20 kW) en 2021. Selon le taux de conversion lumière-lumière des sources de pompe couramment utilisées sur le marché, environ 31.9 %, environ XNUMX % des besoins industriels la puissance d'une puce unique est de XNUMX W et XNUMX % de la puissance industrielle d'une puce unique est de XNUMX W, la consommation des puces laser industrielles en XNUMX est d'environ XNUMX millions de comprimés et la consommation prévue en XNUMX est de XNUMX millions de comprimés.

Parmi les équipes nationales de R&D engagées dans les puces laser, Everbright est à l'avant-garde. En 2021, son chiffre d'affaires total a atteint 429 millions de yuans et son bénéfice net a atteint 115 millions de yuans. Ses puces semi-conductrices de haute puissance détiennent une part importante du marché intérieur. À l'heure actuelle, Everbright a progressivement réalisé la localisation de puces monotubes à haute puissance, haute fiabilité, haute efficacité et large plage de longueurs d'onde. La puissance de production de masse peut atteindre 30 W, la plage de longueurs d'onde couvre 808-1064 nm et l'efficacité de conversion électro-optique atteint 60 % à 65 %. %, le niveau technologique du produit est synchronisé avec le niveau avancé étranger et les clients en aval couvrent les grands fabricants de laser nationaux tels que Raycus, MAX, HANS et FEIBO. Affectés par la baisse globale des prix dans la chaîne industrielle et les stratégies concurrentielles des fabricants nationaux et étrangers, les prix des puces ont également affiché une tendance à la baisse. Everbright a été coté avec succès au Conseil de l'innovation scientifique et technologique, et la localisation des puces laser est la tendance générale.

Les composants optiques constituent également une partie importante de la source de pompe, dont le seuil de dommage, la précision coaxiale et la qualité du revêtement affectent directement les performances du laser de sortie. Parmi eux, le collimateur à axe rapide est une microlentille non cylindrique, ce qui est techniquement difficile. Seules quelques entreprises dans le monde maîtrisent la technologie de transformation. Les principaux fournisseurs sur le marché sont Limo, Fisba, Svetwheel, etc. Il y a quelques années, le produit national dépendait entièrement des importations, mais après que Focuslight a acquis Limo et Haichuang a développé indépendamment des produits FAC, le FAC national a été remplacé par des produits nationaux, et la technologie a atteint le premier niveau international. Les lentilles de collimation à axe lent, les miroirs, les séparateurs/combineurs de faisceaux de polarisation, les lentilles de focalisation, les fibres optiques revêtues et autres composants optiques de source de pompe ont tous été remplacés au niveau national. À l'heure actuelle, les principaux fournisseurs sont Haichuang, Focuslight, Fisba, Ingeneric, II -VI, etc. Les composants optiques de la source de pompe du laser à fibre IPG sont produits et utilisés par eux-mêmes et ne sont pas vendus au monde extérieur.