Vooruitgang in productietechnologie van laserpompbron

De kerncomponenten in de pompbron omvatten laserchip en collimator met langzame as (SAC), collimator met snelle as (FAC), polarisatiebundelsplitter/bundelcombinator (PBS/PBC), spiegel (spiegel), focusseringslens (focusseringslens) , optische vezelkop (FTA) en andere optische lasercomponenten. Elke pompbron moet 1 polarisatiebundelsplitser/combinator, 1 focusseringslens en 1 vezelkop gebruiken. Het aantal gebruikte laserchips hangt af van het vermogen van de pompbron en het vermogen van een enkele chip, en elke laserchip moet worden gecombineerd met 1 collimator met langzame as, 1 collimator met snelle as en 1 reflector samen.

Op dit moment hebben Raycus en MAX geleidelijk de uitgebreide, onafhankelijke verpakking van pompbronnen en COS-chips gerealiseerd, maar er is nog steeds een zekere kloof tussen krachtige laserchips en geïmporteerde chips. Momenteel bedraagt ​​het vermogen van de pompbron op de markt voornamelijk 100 W-400 W, en deze vertoont een steeds hogere ontwikkelingstrend. De 350 W-, 370 W- en 500 W-pompen van Raycus hebben massaproductie bereikt. Momenteel kan de pompmodule een maximaal vermogen van 700-1000 W bereiken, en de NA van 95% van de energie ligt binnen 0.17. MAX heeft in 2017 al zelfgemaakte COS-chips gerealiseerd.

De laserchip is het kernonderdeel van de halfgeleiderpompbron en het vermogensniveau en de prestatiestabiliteit ervan hebben rechtstreeks invloed op de laserprestaties. Laserchips vormen een zeer zwakke schakel in de binnenlandse laserindustrieketen. Lange tijd worden bijna alle krachtige laserchips in mijn land geïmporteerd. De importprijs is relatief hoog en er zijn technische blokkades. Amerikaanse bedrijven zoals Lumentum en II-VI hebben de mogelijkheid om krachtige laserchips te produceren en deze te exporteren, terwijl het Amerikaanse IPG, het Duitse Trumpf en Nlight dergelijke chips kunnen produceren maar niet verkopen. Binnenlandse bedrijven zoals Everbright, BWT, Huaguang en andere bedrijven hebben onafhankelijke ontwerpmogelijkheden voor chipverpakkingstechnologie. Momenteel koopt Raycus voornamelijk chips en pompbronnen van Everbright en BDL. Volgens het geschatte dagelijkse transactieplan in 2022 zal het aankoopbedrag in 2022 400 miljoen yuan bedragen. MAX begon in 2017 ook met de ontwikkeling van zijn eigen pompbron met één buis.

Volgens het Everbright-prospectus bedraagt ​​de marktomvang van laserchips op de binnenlandse markt van mijn land in 2020 529 miljoen yuan. Volgens de gegevens uit het "2021 China Laser Industry Development Report" [1] zal mijn land in 2020 ongeveer 38,000 fiberlasers met 1-3 kW, ongeveer 14,000 met 3-6 kW en 6-10 kW verzenden. Er zijn ongeveer 2,400 eenheden verscheept, en ongeveer 1,600 eenheden met een vermogen van meer dan 10 kW, zoals weergegeven in Tabel 1. Volgens de berekening van Optoelectronics zullen de vezellaserzendingen in mijn land in 2020 ongeveer in totaal 56,000 eenheden (ongeveer 194,000 kW) bedragen, en dat zal wordt verwacht dat de totale fiberlaserverzendingen in 100,000 de 309,000 eenheden (ongeveer 2021 kW) zullen overschrijden. Volgens de licht-naar-licht-conversieratio van de veelgebruikte pompbronnen op de markt, zal ongeveer 70%, ongeveer 70% van de industriële Het vermogen van één chip is 20 W, en 30% van het industriële vermogen van één chip is 10 W. Het verbruik van industriële laserchips in 2020 bedraagt ​​ongeveer 20 miljoen tablets en het verwachte verbruik in 2021 is 31.9 miljoen tablets.

Onder de binnenlandse R&D-teams die zich bezighouden met laserchips loopt Everbright voorop. In 2021 heeft de totale omzet 429 miljoen yuan bereikt en de nettowinst 115 miljoen yuan. De krachtige halfgeleiderchips hebben een toonaangevend marktaandeel op de binnenlandse markt. Momenteel heeft Everbright geleidelijk de lokalisatie gerealiseerd van chips met één buis met een hoog vermogen, hoge betrouwbaarheid, hoge efficiëntie en een breed golflengtebereik. Het massaproductievermogen kan 30 W bereiken, het golflengtebereik bestrijkt 808-1064 nm en de elektro-optische conversie-efficiëntie bereikt 60% -65%. % is het producttechnologieniveau gesynchroniseerd met het buitenlandse geavanceerde niveau, en de downstream-klanten omvatten binnenlandse reguliere laserfabrikanten zoals Raycus, MAX, HANS en FEIBO. Beïnvloed door de algehele prijsdaling in de industriële keten en de concurrentiestrategieën van binnenlandse en buitenlandse fabrikanten vertoonden de chipprijzen ook een neerwaartse trend. Everbright is met succes opgenomen in de Science and Technology Innovation Board, en de lokalisatie van laserchips is de algemene trend.

Optische componenten vormen ook een belangrijk onderdeel van de pompbron, waarvan de schadedrempel, coaxiale nauwkeurigheid en coatingkwaliteit rechtstreeks van invloed zijn op de laserprestaties. Onder hen is de collimator met snelle as een niet-cilindrische microlens, wat technisch moeilijk is. Slechts een paar bedrijven in de wereld beheersen de verwerkingstechnologie. De belangrijkste leveranciers op de markt zijn Limo, Fisba, Svetwheel, enz. Een paar jaar geleden was het binnenlandse product volledig afhankelijk van import, maar nadat Focuslight Limo had overgenomen en Haichuang onafhankelijk FAC-producten ontwikkelde, is het binnenlandse FAC vervangen door binnenlandse producten. en de technologie heeft het internationale toonaangevende niveau bereikt. Langzame as-collimerende lenzen, spiegels, polarisatiebundelsplitters / bundelcombineerders, focusseringslenzen, gecoate optische vezels en andere optische componenten van de pompbron zijn allemaal in eigen land vervangen. Momenteel zijn de belangrijkste leveranciers Haichuang, Focuslight, Fisba, Ingeneric, II-VI enz. De optische componenten van de pompbron van de IPG-fiberlaser worden door henzelf geproduceerd en gebruikt en worden niet aan de buitenwereld verkocht.