Postęp w technologii produkcji źródła pompy laserowej Polska

Podstawowe elementy źródła pompy obejmują chip laserowy i kolimator wolnoosiowy (SAC), kolimator szybkoosiowy (FAC), rozdzielacz/łącznik wiązki polaryzacyjnej (PBS/PBC), lustro (lustro), soczewkę skupiającą (soczewkę skupiającą). , głowica światłowodowa (FTA) i inne laserowe elementy optyczne. Każde źródło pompy musi wykorzystywać 1 rozdzielacz/łącznik wiązki polaryzacyjnej, 1 soczewkę skupiającą i 1 głowicę światłowodową. Liczba zastosowanych chipów laserowych zależy od mocy źródła pompy i mocy pojedynczego chipa, a każdy chip laserowy musi być połączony z 1 kolimatorem wolnoosiowym, 1 kolimatorem szybkiej osi i 1 reflektorem.

Obecnie firmy Raycus i MAX stopniowo realizują kompleksowe niezależne pakowanie źródeł pomp i chipów COS, ale nadal istnieje pewna luka między chipami laserowymi dużej mocy a chipami importowanymi. Obecnie moc źródła pompowego na rynku wynosi głównie 100 W-400 W i wykazuje coraz większą tendencję rozwojową. Pompy Raycus o mocy 350 W, 370 W i 500 W osiągnęły masową produkcję. Obecnie moduł pompy może osiągnąć maksymalną moc wyjściową 700-1000 W, a NA 95% energii mieści się w granicach 0.17. MAX osiągnął już w 2017 roku samodzielnie wykonane chipy COS.

Układ laserowy jest podstawowym elementem źródła pompy półprzewodnikowej, a jego poziom mocy i stabilność działania bezpośrednio wpływają na wydajność lasera wyjściowego. Chipy laserowe są bardzo słabym ogniwem w łańcuchu krajowego przemysłu laserowego. Przez długi czas prawie wszystkie chipy laserowe dużej mocy w moim kraju były importowane. Cena importu jest stosunkowo wysoka i występują blokady techniczne. Amerykańskie firmy, takie jak Lumentum i II-VI, mają możliwość produkcji chipów laserowych dużej mocy i mogą je eksportować, podczas gdy amerykańskie firmy IPG, niemieckie Trumpf i Nlight mogą produkować takie chipy, ale ich nie sprzedają. Krajowe firmy, takie jak Everbright, BWT, Huaguang i inne firmy, posiadają niezależne możliwości projektowania technologii pakowania chipów. Obecnie Raycus kupuje głównie chipy i źródła pomp od Everbright i BDL. Zgodnie z szacunkowym planem codziennych transakcji na 2022 r. kwota zakupu w 2022 r. wyniesie 400 milionów juanów. W 2017 roku firma MAX zaczęła również opracowywać własne źródło pomp jednorurowych.

Według prospektu emisyjnego Everbright wielkość rynku chipów laserowych na rynku krajowym w moim kraju w 2020 r. wyniesie 529 milionów juanów. Według danych „2021 China Laser Industry Development Report” [1] w 2020 roku mój kraj dostarczy około 38,000 1 laserów światłowodowych o mocy 3–14,000 kW, około 3 6 o mocy 6–10 kW i 2,400–1,600 kW. Wysłano około 10 jednostek, w tym około 1 jednostek o mocy powyżej 2020 kW, jak pokazano w tabeli 56,000. Według obliczeń firmy Optoelectronics w 194,000 r. całkowita liczba dostaw laserów światłowodowych do mojego kraju wyniesie w przybliżeniu 100,000 309,000 jednostek (około 2021 70 kW) i będzie to oczekuje się, że w 70 r. łączna liczba dostaw laserów światłowodowych przekroczy 20 30 jednostek (około 10 2020 kW). Zgodnie ze współczynnikiem konwersji światła na światło powszechnie stosowanych na rynku źródeł pompowych, około 20%, około 2021% producentów moc pojedynczego chipa wynosi 31.9 W, a XNUMX% przemysłowej mocy pojedynczego chipa to XNUMX W, zużycie przemysłowych chipów laserowych w XNUMX roku wynosi około To jest XNUMX milionów tabletów, a przewidywane zużycie w XNUMX roku to XNUMX miliona tabletów.

Wśród krajowych zespołów badawczo-rozwojowych zajmujących się chipami laserowymi, Everbright przoduje. W 2021 roku jego całkowite przychody osiągnęły 429 milionów juanów, a zysk netto osiągnął 115 milionów juanów. Jej chipy półprzewodnikowe dużej mocy mają wiodący udział w rynku krajowym. Obecnie Everbright stopniowo realizuje lokalizację chipów jednorurowych o dużej mocy, wysokiej niezawodności, wysokiej wydajności i szerokim zakresie długości fal. Moc produkcji masowej może osiągnąć 30 W, zakres długości fal obejmuje 808-1064 nm, a wydajność konwersji elektrooptycznej sięga 60% -65%. %, poziom technologii produktu jest zsynchronizowany z zagranicznym poziomem zaawansowanym, a klientami na dalszym etapie są krajowi producenci laserów głównego nurtu, tacy jak Raycus, MAX, HANS i FEIBO. Pod wpływem ogólnego spadku cen w łańcuchu branżowym oraz strategii konkurencyjnych producentów krajowych i zagranicznych, ceny chipów również wykazywały tendencję spadkową. Firma Everbright z powodzeniem znalazła się na liście Rady ds. Innowacji Naukowych i Technologicznych, a lokalizacja chipów laserowych jest powszechnym trendem.

Ważną częścią źródła pompy są również elementy optyczne, których próg uszkodzenia, dokładność współosiowa i jakość powłoki bezpośrednio wpływają na wydajność lasera wyjściowego. Wśród nich kolimator szybkoosiowy to mikrosoczewka niecylindryczna, co jest trudne technicznie. Tylko kilka firm na świecie opanowało technologię przetwarzania. Głównymi dostawcami na rynku są Limo, Fisba, Svetwheel itp. Kilka lat temu produkt krajowy był całkowicie zależny od importu, ale po przejęciu przez Focuslight Limo i Haichuang niezależnie opracowały produkty FAC, krajowy FAC został zastąpiony produktami krajowymi, a technologia osiągnęła wiodący międzynarodowy poziom. Soczewki kolimacyjne o powolnej osi, zwierciadła, rozdzielacze/łączniki wiązek polaryzacyjnych, soczewki skupiające, powlekane włókna optyczne i inne elementy optyczne źródła pompy zostały wymienione w kraju. Obecnie głównymi dostawcami są Haichuang, Focuslight, Fisba, Ingeneric, II -VI itp. Elementy optyczne źródła pompy lasera światłowodowego IPG są produkowane i używane przez nich samych i nie są sprzedawane na zewnątrz.