• kichwa_bango_01

BWT imependekeza nadharia ya mpangilio mnene wa anga (DSBC) na kuthibitisha usahihi wa DSBC kupitia jaribio la chanzo cha pampu ya kiwango cha kilowati.Kwa sasa, nguvu ya bomba moja imeongezwa hadi 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad na ufanisi wa kielektroniki wa macho ni>60%, ambayo huwezesha chanzo cha pampu ya nguvu ya juu pamoja na pato la nyuzi kudumisha juu. pato la mwangaza wakati wa kupunguza kiasi, Inawezekana kupunguza uzito na kuboresha ufanisi wa uongofu wa electro-optical.

Kwa kutumia chip ya sasa, BWT imetambua kwa mtiririko chanzo cha pampu chenye kipenyo cha msingi cha 135μm NA0.22 pato lililounganishwa na nyuzi 420W imefungwa kwa urefu wa 976nm, ubora ≈ 500g;na kipenyo cha msingi cha 220μm NA0.22 fiber pamoja pato 1000W single wavelength 976nm (au 915nm), ubora ≈ 400g chanzo cha pampu.

Katika siku zijazo, pamoja na uboreshaji wa mwangaza wa chip ya semiconductor na ufanisi wa elektro-macho, vyanzo vya pampu nyepesi na yenye nguvu nyingi vitachukua jukumu lisiloweza kutengezwa tena katika utengenezaji wa vyanzo vidogo vya taa za nyuzinyuzi zenye nguvu nyingi, na vitakuza maendeleo kikamilifu. ya maombi ya viwanda.

Utangulizi
Laser za nyuzi zimeongezeka kwa kasi kutokana na ubora wao bora wa boriti na uwezo wa upanuzi wa nguvu unaonyumbulika (viunganishi vya nyuzi).Katika miaka ya hivi karibuni, leza za nyuzinyuzi zenye modi moja zimezuiliwa na TMI (kutokuwa na utulivu wa hali ya kupita) na athari za SRS, na nguvu ya oscillators za leza ya kusukumia moja kwa moja ya semicondukta ni mdogo hadi 5kW.
[1].Amplifier ya laser pia imesimamishwa kwa 10kW
[2].Ingawa nguvu ya pato inaweza kuongezwa kwa kuongeza kipenyo cha msingi ipasavyo, ubora wa boriti ya pato pia hupungua -1.Hata hivyo, mahitaji ya kuboresha mwangaza wa vyanzo vya pampu ya semiconductor bado ni ya dharura.
Mahitaji ya ubora wa boriti katika maombi ya usindikaji wa viwanda sio lazima ya hali moja.Ili kuongeza nguvu ya fiber moja, njia chache za utaratibu wa chini zinaruhusiwa.Hadi sasa, vyanzo vichache vya nyuzinyuzi-moja na boriti zilizochanganywa za hali mbalimbali za leza kulingana na usukumaji wa 976nm wa zaidi ya 5kW Pamoja na matumizi ya bechi (hasa kukata na kulehemu kwa nyenzo za chuma), utengenezaji wa vyanzo vinavyolingana vya pampu ya nguvu ya juu. pia ni batch-scaled.
Ndogo, nyepesi na imara zaidi
Uhusiano kati ya chip ya semiconductor BPP na mwangaza wa chanzo cha pampu
Miaka mitatu iliyopita, mwangaza wa chip 9xxnm ulikuwa zaidi katika kiwango cha upana wa mstari wa 3W/mm*mrad@12W-100μm & 2W/mm*mrad@18W-200μm upana wa mstari.Kulingana na chipsi kama hizo, BWT inafanikisha 600W na 1000W 200μm NA0.22 pato-1 lililounganishwa na nyuzi.
Kwa sasa, mwangaza wa chip 9xxnm umepata upana wa 3.75W/mm*mrad@15W-100μm & upana wa mstari wa 3W/mm*mrad@30W-230μm, na ufanisi wa kielektroniki wa macho unadumishwa kimsingi karibu 60%.
Kulingana na nadharia ya mpangilio mnene wa anga [6], inakokotolewa kulingana na wastani wa ufanisi wa kuunganisha nyuzinyuzi wa 78% (utoaji wa laser kutoka kwa chip hadi pato la kuunganisha nyuzi: boriti ya anga ya urefu mmoja ikichanganya na boriti ya mgawanyiko ikichanganya bila VBG), na inachukuliwa kuwa chip inafanya kazi kwa nguvu ya juu zaidi ( Chip BPP ni tofauti kwa mikondo tofauti), tumekusanya ramani ya data kama ifuatavyo:

juu (1)

* Mwangaza wa Chip VS Nguvu ya Pato la Kipenyo cha Kipenyo cha Msingi

Inaweza kupatikana kutoka kwa takwimu hapo juu kwamba wakati fiber fulani (kipenyo cha msingi na NA imewekwa) inafikia pato maalum la kuunganisha nguvu, kwa chips na mwangaza tofauti, idadi ya chips ni tofauti, na kiasi na uzito wa chanzo cha pampu. pia ni tofauti.Kwa mahitaji ya kusukuma ya laser ya nyuzi, ikiwa chanzo cha pampu kilichoundwa na chips hapo juu na mwangaza tofauti kinachaguliwa, uzito na kiasi cha laser ya nyuzi za nguvu sawa ni tofauti kabisa, na usanidi wa mfumo wa baridi wa maji pia ni tofauti. tofauti sana.
Ufanisi wa juu, saizi ndogo na uzani mwepesi ni mienendo isiyoweza kuepukika katika ukuzaji wa vyanzo vya taa vya leza vya siku zijazo (iwe ni leza za diode, leza za hali dhabiti au leza za nyuzi), na mwangaza, ufanisi na nguvu ya chips za semiconductor huchukua jukumu muhimu ndani yake. .
Uzito mwepesi, mwangaza wa juu, chanzo cha pampu yenye nguvu nyingi
Ili kukabiliana na mchanganyiko wa nyuzi, tulichagua vipimo vya kawaida vya nyuzi: 135μm NA0.22 na 220μm NA0.22.Muundo wa macho wa vyanzo viwili vya pampu huchukua mpangilio mnene wa anga na uchanganyaji wa boriti ya polarization.
Miongoni mwao, 420WLD inachukua 3.75W/mm*mrad@15W chip na 135μm NA0.22 fiber, na ina VBG wavelength locking, ambayo inakidhi mahitaji ya 30-100% kufuli kwa wimbi la nguvu, na ufanisi wa electro-optical ni 41% .Mwili wa LD umetengenezwa kwa nyenzo za aloi ya alumini na muundo wa sandwich [5].Chips za juu na za chini zinashiriki mkondo wa kupoeza maji, ambayo inaboresha utumiaji wa nafasi.Mpangilio wa doa nyepesi, wigo na pato la nguvu (nguvu kwenye nyuzi) zinaonyeshwa kwenye takwimu:

juu (2)
*420W@135μm NA0.22 LD

Tulichagua LD 6 kwa vipimo vya joto la juu na la chini na vibration.Data ya mtihani ni kama ifuatavyo:

juu (3)
*Jaribio la athari ya joto la juu na la chini

juu (4)
*Mtihani wa mtetemo

1000WLD inachukua chip ya 3W/mm*mrad@30W na nyuzinyuzi ya 220μm NA0.22, ambayo hufanikisha pato la pamoja la 915nm na 976nm la 1000W mtawalia, na ufanisi wa macho ya kielektroniki ni >44%.Mwili wa LD pia umetengenezwa kwa nyenzo za aloi ya alumini.Ili kufuata uwiano wa juu wa nguvu-kwa-misa, shell ya LD imerahisishwa chini ya hali ya kuhakikisha nguvu za muundo.Ubora wa LD, mpangilio wa doa na nguvu ya pato (nguvu katika nyuzi) ni kama ifuatavyo.

juu (5)
*1000W@220μm NA0.22 LD

Ili kuboresha kuegemea kwa chanzo cha pampu, nyuzinyuzi za mwisho wa kuunganisha huchukua muunganisho wa mwisho wa quartz na teknolojia ya kuchuja mwanga ya cladding, ambayo hufanya joto la nyuzi nje ya chanzo cha pampu kuwa karibu na joto la kawaida.976nmLD sita zilichaguliwa kwa majaribio ya mshtuko wa joto la juu na la chini na mtetemo.Matokeo ya mtihani ni kama ifuatavyo:

juu (6)
*Jaribio la athari ya joto la juu na la chini
*Jaribio la athari ya joto la juu na la chini

juu (7)
*Mtihani wa mtetemo

Hitimisho
Kufikia pato la mwangaza wa juu huja kwa gharama ya ufanisi wa elektroni, ambayo ni, nguvu ya juu zaidi ya pato na ufanisi wa juu zaidi wa elektroni hauwezi kupatikana kwa wakati mmoja, ambayo imedhamiriwa na mwangaza wa chip na mzunguko wa kawaida wa kiunganishi. nyuzinyuzi.Katika boriti ya anga yenye bomba nyingi inayochanganya teknolojia, mwangaza na ufanisi daima ni malengo ambayo hayawezi kupatikana kwa wakati mmoja.Usawa wa ufanisi wa electro-optical na nguvu inapaswa kuamua kulingana na maombi maalum.

Marejeleo
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Uchambuzi wa utendaji wa Multi-kW wa amplifier ya modi moja ya Yb-doped monolithic na usanidi wa oscillator," Fiber Lasers XVI: Teknolojia na Mifumo (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, “Diffraction Limited Ultra-High-Power Fiber Lasers,” Advanced Solid-state Photonics (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, "Laser ya nyuzinyuzi ya YDF inayozalishwa nchini China ilipata matokeo ya 20kW kutoka kwa nyuzi moja," Chinese Journal of Lasers, 48(09), (2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, "Fiber ya Aluminophosphosilicate iliyotengenezwa nyumbani ya 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate kwa Tandem Pumping," Jarida la Kichina la Lasers, 47(3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W high mwangaza chanzo cha kusukuma laser diode," Spie Laser,1008603,(2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "Leza ya diode ya kiwango cha juu ya kiwango cha juu cha KW," Teknolojia ya Laser ya Diode ya Nguvu ya Juu XVI, Teknolojia ya Laser ya Diode ya Nguvu ya Juu XVI, (2018).
BWT iliyoanzishwa mwaka wa 2003, ni mtoaji huduma wa kimataifa wa suluhisho la leza.Kwa dhamira ya "Acha Ndoto Iendeshe Nuru" na maadili ya "Uvumbuzi Bora", kampuni imejitolea kuunda bidhaa bora za leza na kutoa leza za diode, leza za nyuzi, bidhaa za leza za haraka zaidi na suluhu kwa wateja wa kimataifa.Hadi sasa, zaidi ya leza za BWT milioni 10 zinafanya kazi kwa utulivu mtandaoni katika zaidi ya nchi na maeneo 70 duniani kote.


Muda wa kutuma: Mei-11-2022