Progresso da tecnologia de produção de grades, combinadores, strippers e isoladores de fibra Bragg

A fim de reduzir o custo de produção de lasers de fibra, as marcas nacionais de laser alcançaram componentes principais feitos por elas mesmas em vários graus. Raycus domina os principais componentes do laser, incluindo fontes de bomba, fibras especiais, acopladores de fibra, cabos de transmissão, combinadores de energia e grades de fibra. e tecnologias-chave e capacidades de produção em massa de materiais. Mais de 90% dos principais componentes ópticos do MAX, como fontes de bomba, combinadores de feixe, grades de fibra, cabeçotes de saída de laser, decapadores de modo, isoladores, moduladores acústico-ópticos e casadores de modo, são produzidos pela própria empresa. Além disso, a FEIBO também alcançou alguns componentes de fabricação própria em vários graus, conquistando o processo de pesquisa e desenvolvimento da maioria dos dispositivos ópticos passivos. E a BWT também alcançou a autoprodução nas áreas de fonte de bomba, grade de fibra, combinador de feixe e conector de fibra.

Atualmente, as grades de fibra de baixa potência podem ser localizadas e vendidas no mercado. Em termos da tecnologia central de grades de média e alta potência usadas em lasers de fibra, de acordo com o relatório anual de 2018 da Raycus, a empresa dominou as principais tecnologias de grades de fibra por meio de pesquisa e desenvolvimento independentes e alcançou produção em larga escala. . Em 2019, suas redes de Bragg de fibra de modo grande e fibras especiais para lasers de fibra de alta potência passaram com sucesso na aceitação de especialistas organizada pelo Departamento Provincial de Ciência e Tecnologia de Hubei. Antes de 2018, o MAX era adquirido principalmente no exterior. Desde abril de 2018, a MAX realizou parte da produção independente de dispositivos de grade de fibra. No segundo trimestre de 2019, a taxa de fabricação própria de grades de fibra MAX atingiu 44.6%. A tecnologia de grade de fibra da MAX cobre não apenas grades de fibra monomodo (diâmetro do núcleo de 10 μm), mas também grades de fibra multimodo de grande diâmetro (20 μm, 25 μm e diâmetros de núcleo ainda maiores).

O combinador de feixe é um dispositivo formado pela síntese de vários feixes de fibras ópticas em uma fibra óptica usando a tecnologia de feixe de fibras cônicas fundidas. Ele pode combinar vários lasers de baixa potência em um laser de maior potência. O combinador de feixe é dividido principalmente em um combinador de feixe de bomba e um combinador de feixe de potência, entre os quais o combinador de feixe fonte de bomba representa principalmente 5% do custo de todos os componentes do laser de fibra. O combinador de bomba é o dispositivo chave para realizar a saída do laser de fibra de módulo único de alta potência; a tecnologia estável do combinador de energia é a base para a saída do laser multimodo. Superar as principais tecnologias de combinadores de fibra e desenvolver combinadores de potência de fibra de alta eficiência e alta potência para fornecer forte suporte para a obtenção de lasers de fibra de alta potência tornou-se um problema chave que precisa ser resolvido urgentemente no campo dos lasers de fibra hoje. Atualmente, os principais players do mercado doméstico de combinadores de feixe incluem fabricantes de laser como Raycus e MAX, e c basicamente alcançou a localização.

O cabeçote de saída do laser pode realizar a saída flexível de longa distância do laser no local da aplicação, de modo a transmitir o laser de saída ao material de processamento para completar a aplicação de processamento do laser. A estrutura interna do cabeçote de saída do laser é complexa e precisa ter múltiplas funções, como transmissão, dissipação de calor, anti-reflexo e alerta precoce. O conteúdo técnico é muito alto, representando 3% do custo de todo o laser de fibra. A principal função do dispositivo de saída de fibra é expandir o feixe de fibra para reduzir a densidade de potência para uso. Devido ao grande valor do cabeçote de saída do laser e ao alto custo de compra (cerca de 5,000 yuans para o nível de 10,000 watts e cerca de 2,000 yuans para o nível de quilowatts), os principais fabricantes nacionais de laser Raycus e MAX dominaram o QBH e o colimador tecnologia, e basicamente realizaram sua própria produção. Atualmente, alguns parâmetros dos dispositivos QBH dos fabricantes nacionais são comparáveis ​​aos dos fabricantes estrangeiros.

O isolador é um dispositivo óptico passivo que permite a passagem apenas de luz unidirecional. Seu princípio de funcionamento é utilizar o efeito Faraday do cristal magneto-óptico, para que a luz refletida possa ser bem isolada pelo isolador e melhorar a eficiência de transmissão das ondas de luz. Os isoladores permitem que a luz passe em uma direção com baixas perdas, enquanto evitam que a luz passe na direção oposta com altas perdas. Ele é colocado no caminho da luz de emissão para evitar a degradação do desempenho do laser causada pela luz refletida.

Há alguns anos, os isoladores de laser eram produzidos principalmente pela EOTechnology. Atualmente, os isoladores de laser do meu país têm sido produzidos em massa para conseguir uma substituição localizada. Além dos isoladores de laser próprios do IPG, o mercado de isoladores de laser já foi dominado pela EOTechnology. Com o aumento contínuo da competitividade das empresas nacionais, a EOTechnology retirou-se gradualmente da concorrência no mercado de isoladores a laser. Os players isoladores são principalmente Castechinc, AFR e Haichuang, cada um representando cerca de 1/3 da participação de mercado, formando uma situação de "mundo de três pontos".