Under de senaste åren har den industriella fiberlasermarknaden utvecklats snabbt och har ett starkt momentum. Marknadskonkurrensen för medium- och lågeffektfiberlasrar är hård och har kommit in i priskonkurrensstadiet. Att kontrollera kostnaderna har blivit ett viktigt sätt för fiberlasertillverkare att delta i konkurrensen på marknaden. Marknadens efterfrågan på högeffektfiberlasrar är brådskande och marknadsgapet är stort, men dess olinjära effektundertryckande är svårt, och fiberlasertillverkare söker nya lösningar.
Med mognad av temperaturkontrolltekniken för industriella fiberlasrar för pumpkällor har tillämpningen av 976nm bandpumpkällor i industriella fiberlasrar gradvis erkänts och accepterats av marknaden. Fiberlaserförstärkningsfibern har en hög absorptionseffektivitet för 976nm-bandpumpkällan, vilket effektivt kan minska tillverkningskostnaden och pumpningstekniska svårigheter för industriella fiberlasrar. Många tekniskt avancerade fiberlasertillverkare har fokuserat sina tekniska lösningar på 976nm-bandpumpslösningen för att få större marknadsfördelar så snart som möjligt.
Applikationsfördelar
Industriella fiberlasrar uppnår energiomvandling från pumpljus till signalljus genom förstärkningsfiber (ytterbiumdopad fiber). Ytterbiumdopad fiber har två uppenbara karakteristiska absorptionstoppar i 915nm och 976nm banden. Absorptionskoefficienten i 915nm-bandet är relativt låg och absorptionsspektrumet är brett; absorptionskoefficienten i 976nm-bandet är 2-3 gånger den för 915nm-bandet (som visas i figur 1), men absorptionsspektrumet är relativt smalt.
Pumpljusenergin som tillhandahålls av 915nm/976nm pumplasern motsvarar absorptionstoppegenskaperna för den ytterbiumdopade fibern. Tidigare använde många fiberlasertillverkare 915nm-bandpumpningslösningen eftersom den bredare absorptionstoppen för den ytterbiumdopade fibern i 915nm-bandet kan kompensera för pumpvåglängdsdriften som orsakas av fiberlaserns bredare temperaturkontrollområde. Den lägre absorptionskoefficienten för 915nm-bandpumpkällan medför dock dubbla hinder i kostnad och teknisk tillämpning, vilket begränsar utvecklingstrenden av högeffekts- och lågkostnadsfiberlasrar.
För fiberlasrar som pumpas i 976nm-bandet har förstärkningsfibern en högre absorptionskoefficient för pumpljus. Enligt praktisk feedback från många inhemska fiberlasertillverkare kan den optiska effektiviteten för 976nm bandpumpning nå 85%, medan den optiska effektiviteten för 915nm bandpumpning är 75% (som visas i figur 2). Under samma pumpeffektinjektion, jämfört med 915nm bandpumpning, kommer fiberlaserns uteffekt att vara 13% högre vid användning av 976nm bandpumpning, och förstärkningsfiberlängden som krävs av 976nm bandpumpning är kortare, vilket direkt minskar materialkostnaden samtidigt som den effektivt minskar olinjära effekter, förlust av optisk effektivitet och svårigheter med termisk hantering. 976nm pumpning har dock högre krav på fiberlasertemperaturkontroll.
Kostnadsfördel
Med utvecklingen och mognad av teknologin för inhemska fiberlaserföretag har marknadsandelen för inhemska lasrar stadigt ökat, särskilt för fiberlasrar med medelstor och låg effekt, som i princip har uppnått inhemsk substitution. Med den ökande homogeniteten hos fiberlaserprodukter med medelstor och låg effekt har konkurrensen på marknaden blivit allt hårdare. Sedan 2019 har den gått in i priskonkurrensstadiet. Kostnaden för fiberlasrar står inför stora marknadsutmaningar. För att minska kostnaderna har många fiberlasertillverkare siktet inställt på 976nm pumpkällor. Den högre optisk-till-optiska omvandlingseffektiviteten hos 976nm-pumpkällan kan effektivt minska kostnaden för pumpkällan. Om man tar en 1500W fiberlaser som ett exempel, har 976nm pumpkällan en elektrooptisk verkningsgrad på cirka 10% högre än den för 915nm pumpkällan, vilket direkt kommer att spara 235W av pumpkällans kraft, vilket i hög grad sparar tillverkningskostnaden för fiberlasrar , och sparar också cirka 11 % av kostnaderna för elförbrukningen för slutanvändarna av fiberlasrar, vilket effektivt hjälper mellan- och nedströmsanvändare att etablera konkurrensfördelar på marknaden.
Tidigare användes halvledarlasrar i 915nm-bandet som pumpkällor. Genom att dra nytta av det bredare absorptionsspektrumet för 915nm-bandet påverkades lasern mindre av temperaturen. Emellertid var absorptionseffektiviteten för den aktiva förstärkningsfibern i 915 nm-bandet låg. För att uppnå en högre uteffekt av fiberlasern krävdes det tekniskt sett att använda en högre 915nm pumpeffekt och en längre aktiv fiber. Detta skulle få utvecklare att möta många svårigheter, såsom den olinjära effekten av förstärkningsfibern, förlusten av optisk effektivitet, den ökade svårigheten med termisk hantering och ökningen av enhetseffektkostnaden. När uteffekten överstiger en viss nivå kommer 915nm pumplösningen att bli extremt komplicerad och slutligen misslyckas.
Att använda 976nm-bandpumpningslösningen kommer att lösa ovanstående svårigheter med 915nm-bandpumpningslösningen. Absorptionseffektiviteten för förstärkningsfiber i 976nm-bandet är 2-3 gånger den för 915nm-bandet. Högre absorptionseffektivitet innebär att den erforderliga förstärkningsfibern är kortare, vilket ger en rad tekniska fördelar såsom minskade olinjära effekter. Det sparar också en del materialkostnader för vinstfiber. Dessutom återspeglar kostnadsfördelen med optisk effektivitet (den optiska effektiviteten för 976nm-bandpumpkällan är cirka 10 % högre än den för 915nm-pumpkällan) ytterligare återspeglar kostnadseffektiviteten hos 976nm-pumplösningen i högeffektfiberlasrar .
När termisk hantering inte längre är ett hinder för 976nm-bandpumpningslösningen, återspeglas de dubbla fördelarna med teknik och kostnaden för 976nm-pumptekniken.
Vår adress
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Telefonnummer
0086 181 5840 0345
E-post
info@brandnew-china.com
