Развитие технологии производства волоконных решеток Брэгга, сумматоров, стрипперов и изоляторов

Чтобы снизить себестоимость производства волоконных лазеров, отечественные бренды лазеров в разной степени изготавливают основные компоненты самостоятельно. Компания Raycus разработала компоненты лазерной сердцевины, включая источники накачки, специальные волокна, оптоволоконные соединители, кабели передачи, сумматоры мощности и волоконные решетки. а также ключевые технологии и возможности массового производства материалов. Более 90% основных оптических компонентов MAX, таких как источники накачки, сумматоры лучей, волоконные решетки, лазерные выходные головки, устройства для удаления мод, изоляторы, акустооптические модуляторы и согласователи мод, производятся собственными силами. Кроме того, FEIBO также в разной степени создала некоторые самодельные компоненты, опередив процесс исследований и разработок большинства пассивных оптических устройств. Компания BWT также добилась собственных успехов в области источников накачки, волоконных решеток, объединителей лучей и волоконных соединителей.

В настоящее время волоконные решетки малой мощности можно локализовать и продавать на рынке. Что касается базовой технологии решеток средней и высокой мощности, используемых в волоконных лазерах, согласно годовому отчету Raycus за 2018 год, компания освоила ключевые технологии волоконных решеток посредством независимых исследований и разработок и достигла крупномасштабного производства. . В 2019 году ее крупномодовые волоконные брэгговские решетки и специальные волокна для мощных волоконных лазеров успешно прошли экспертную приемку, организованную Департаментом науки и технологий провинции Хубэй. До 2018 года MAX закупали в основном за рубежом. С апреля 2018 года компания MAX реализовала часть самостоятельного производства волоконно-решетчатых устройств. Ко второму кварталу 2019 года доля самодельных волоконных решеток MAX достигла 44.6%. Технология волоконных решеток MAX охватывает не только одномодовые волоконные решетки (диаметр сердцевины 10 мкм), но и многомодовые волоконные решетки с большим диаметром сердцевины (диаметр сердцевины 20 мкм, 25 мкм и даже больший).

Объединение лучей представляет собой устройство, образованное путем синтеза нескольких пучков оптических волокон в одно оптическое волокно с использованием технологии пучков плавленых конических волокон. Он может объединить несколько лазеров меньшей мощности в лазер большей мощности. Сумматор лучей в основном делится на объединитель лучей накачки и объединитель лучей мощности, среди которых на объединитель лучей источника накачки в основном приходится 5% стоимости всех компонентов волоконного лазера. Сумматор накачки является ключевым устройством для реализации мощного одномодульного волоконного лазера; Технология суммирования стабильной мощности является основой для создания многомодового лазера. Преодоление ключевых технологий волоконных объединителей и разработка высокоэффективных и мощных волоконных объединителей мощности для обеспечения мощной поддержки получения мощных волоконных лазеров стало сегодня ключевой проблемой, которую необходимо срочно решить в области волоконных лазеров. В настоящее время основными игроками на отечественном рынке объединителей лучей являются производители лазеров, такие как Raycus и MAX, и компания c в основном добилась локализации.

Лазерная выходная головка может реализовать гибкую выходную мощность лазера на большие расстояния в месте применения, чтобы передать выходной лазер на обрабатываемый материал для завершения применения лазерной обработки. Внутренняя структура выходной лазерной головки сложна и должна выполнять множество функций, таких как передача, рассеивание тепла, антиотражение и раннее предупреждение. Техническое содержание очень высокое: оно составляет 3% стоимости всего волоконного лазера. Основной функцией устройства вывода волокна является расширение пучка волокна для уменьшения плотности мощности для использования. Из-за большой стоимости лазерной выходной головки и высокой стоимости покупки (около 5,000 юаней за уровень мощностью 10,000 2,000 Вт и около XNUMX юаней за уровень киловатт), основные отечественные производители лазеров Raycus и MAX освоили QBH и коллиматор. технологии и в основном реализовали собственное производство. В настоящее время некоторые параметры приборов QBH отечественных производителей сопоставимы с зарубежными производителями.

Изолятор представляет собой пассивное оптическое устройство, пропускающее только односторонний свет. Его принцип работы заключается в использовании эффекта Фарадея магнитооптического кристалла, так что отраженный свет может быть хорошо изолирован изолятором и повысить эффективность передачи световых волн. Изоляторы позволяют свету проходить в одном направлении с низкими потерями и предотвращают прохождение света в противоположном направлении с высокими потерями. Он размещается на пути излучения света, чтобы избежать ухудшения производительности лазера, вызванного отраженным светом.

Несколько лет назад лазерные изоляторы в основном производила компания EOTechnology. В настоящее время лазерные изоляторы в моей стране производятся серийно с целью локальной замены. Помимо собственных лазерных изоляторов IPG, на рынке лазерных изоляторов когда-то доминировала компания EOTechnology. Благодаря постоянному повышению конкурентоспособности отечественных предприятий компания EOTechnology постепенно вышла из конкуренции на рынке лазерных изоляторов. Игроками-изоляторами в основном являются Castechinc, AFR и Haichuang, на долю каждого из которых приходится около 1/3 доли рынка, образуя ситуацию «трехточечного мира».