Wat zijn de kenmerken van krachtige fiberlasers?

Krachtige fiberlasershebben ook een groot toepassingspotentieel getoond in energie-exploratie, grote wetenschappelijke apparaten, ruimtewetenschap, milieuwetenschap en andere gebieden, en zullen een krachtig hulpmiddel worden voor mensen om de wereld te begrijpen en te transformeren.

De voordelen van krachtige fiberlasers zijn als volgt.

(1) De straalkwaliteit is goed. De golfgeleiderstructuur van de vezel bepaalt dat de vezellaser gemakkelijk een uitvoer in een enkele transversale modus kan verkrijgen, minder wordt beïnvloed door externe factoren en een laseruitvoer met hoge helderheid kan bereiken.

(2) Hoog rendement. Vezellasers kunnen een hoge licht-naar-licht-omzettingsefficiëntie bereiken door een halfgeleiderlaser te selecteren die overeenkomt met de emissiegolflengte en de absorptiekarakteristieken van gedoteerde zeldzame-aarde-elementen als pompbron. Voor met ytterbium gedoteerde high-power fiberlasers wordt in het algemeen gekozen voor halfgeleiderlasers van 915 nm of 975 nm. Vanwege de eenvoudige energieniveaustructuur van Yb3 plus treden verschijnselen zoals opwaartse conversie, absorptie van aangeslagen toestanden en concentratie-uitdoving zelden op en is de levensduur van de fluorescentie lang. Energie kan effectief worden opgeslagen om een ​​krachtige werking te bereiken. De algehele elektro-optische efficiëntie van commerciële fiberlasers is zo hoog als 25 procent, wat bevorderlijk is voor kostenverlaging, energiebesparing en milieubescherming.

(3) Goede warmteafvoereigenschappen. Vezellasers gebruiken langwerpige met zeldzame aardmetalen gedoteerde vezels als media voor laserversterking, die een zeer grote verhouding tussen oppervlak en volume hebben. Het is ongeveer 1000 keer dat van een massieve bloklaser en heeft een natuurlijk voordeel wat betreft warmteafvoer. Bij medium en low power is geen speciale koeling van de glasvezel nodig. In het geval van hoog vermogen wordt waterkoeling gebruikt om warmte af te voeren, wat ook effectief de verslechtering van de straalkwaliteit en efficiëntie kan voorkomen die wordt veroorzaakt door thermische effecten in solid-state lasers.

(4) Compacte structuur en hoge betrouwbaarheid. Omdat de fiberlaser een kleine en zachte vezel gebruikt als laserversterkingsmedium, is het voordelig om het volume te comprimeren en de kosten te besparen. De pompbron maakt ook gebruik van een halfgeleiderlaser die klein van formaat is en gemakkelijk kan worden gemoduleerd. Commerciële producten kunnen over het algemeen worden uitgevoerd met staartjes. Gecombineerd met glasvezelapparaten zoals Bragg-vezelroosters, kunnen al deze apparaten volledig optisch worden vervezeld zolang ze met elkaar zijn gefuseerd. Ze hebben een hoge immuniteit voor omgevingsstoringen en een hoge stabiliteit, wat onderhoudstijd en -kosten kan besparen.

Typische toepassingen van krachtige fiberlasers

Vanwege de voordelen van een goede straalkwaliteit, hoge elektro-optische efficiëntie, compacte structuur en goede betrouwbaarheid, presteren fiberlasers uitstekend in alle aspecten van industriële verwerking, medische behandeling, teledetectie, beveiliging, wetenschappelijk onderzoek en andere gebieden.

Op industrieel gebied kunnen fiberlasers worden onderverdeeld in drie niveaus op basis van uitgangsvermogen: low-power fiberlasers (<50 watts), mainly used in microstructure processing, laser marking, resistance adjustment, precision drilling, metal engraving, etc.; medium-power fiber lasers (50-500 watts), mainly used in drilling, welding, cutting and surface treatment of thin metal plates; high-power fiber lasers (>1000 watt), voornamelijk gebruikt bij het snijden van dikke metalen platen, metalen oppervlaktecoating, driedimensionale verwerking van speciale platen, enz. De flexibele eigenschap van de optische vezel kan goed worden gecombineerd met de robotarm om te voldoen aan de toepassingsvereisten van verschillende complexe industriële omgevingen. Vooral de 3D-printtechnologie die de afgelopen jaren is opgekomen, vereist dit soort lasersystemen met hoge helderheid.

Op medisch gebied is de ideale lasergolflengte 1,3 micron, wat kan worden gebruikt voor diagnostische beeldvorming; tussen 1,5 micron (absorptiepiek van water) en 4 micron kan worden gebruikt voor chirurgie. Voor medische toepassingen is het grootste voordeel van fiberlasers hun compacte, buigbare geometrie. Een lichtbron met een korte coherente golflengte met een breed spectraal bereik en een hoog uitgangsvermogen is de sleutel tot het verkrijgen van een supersnel optisch coherent tomografiesysteem met ultrahoge resolutie. Erbium-gedoteerde fiberlasers en ytterbium-gedoteerde Raman-fiberlasers hebben de typische vereisten voor optische coherentietomografie: klein en compact, robuust, betaalbaar, relatief hoog vermogen en hoge resolutie zonder optische uitlijning. Krachtige Erbium-gedoteerde fiberlasers en Thulium-gedoteerde fiberlasers zijn zeer geschikt voor medische en chirurgische toepassingen. De onderzoekers ontdekten dat de laser niet alleen snel zacht weefsel kan snijden en coaguleren, maar ook een hemostatische functie heeft in de golflengte van 1,94 micron. En dankzij de uitstekende straalkwaliteit van fiberlasers wordt de operatie met hoge precisie uitgevoerd.

Op het gebied van teledetectie bevindt de uitgangsgolflengte van mid-infrarood fiberlasers zoals met erbium gedoteerde fiberlasers en met thulium gedoteerde fiberlasers zich in het atmosferische venster, dat met weinig verlies door de atmosfeer kan gaan. Met name met thulium gedoteerde fiberlasers is het gemakkelijker om een ​​hoog uitgangsvermogen te verkrijgen in de oogveilige band, en hebben ze meer voordelen op het gebied van vermogensversterking. Een ander voordeel van fiberlasers is dat ze compact en draagbaar zijn, wat de belasting van luchtvaart- of ruimtevaartvoertuigen helpt verminderen.

Op het gebied van nationale defensie en militaire aangelegenheden worden lasers veel gebruikt bij radardetectie, veilige communicatie, begeleiding en doden. Sinds de geboorte van de fiberlaser is het vanwege zijn unieke voordelen een populaire kandidaat-lichtbron geworden voor de nieuwe generatie laserwapens. De hoge straalkwaliteit van de fiberlaser is bijzonder geschikt voor de overdracht van energiezaailingen over lange afstanden. In vergelijking met andere lichtbronnen is het kleinere formaat bevorderlijk voor de hoge mobiliteit van het lanceerplatform en verbetert het aanpassingsvermogen en overlevingsvermogen op het slagveld. Op het slagveld in Afghanistan heeft SPATA's "Zeus" lasermijnenveegsysteem mijnenveegtaken uitgevoerd. Sinds 2009 heeft de Amerikaanse marine herhaaldelijk fiberlasersystemen gebruikt om onbemande luchtvaartuigen, artilleriegranaten en kleine schepen te vernietigen, en het is in 2014 op oorlogsschepen geïnstalleerd. In 2012 lanceerde Rheinmetall, een Duitse handelaar in defensiewapens, een dubbel- buislasersysteem met een uitgangsvermogen van 50 kilowatt, dat in demonstratie-experimenten doelen als drones en artilleriegranaten onderschepte en vernietigde.

Laser wapen

Laserwapen is een soort nieuw conceptwapen dat zich snel ontwikkelt. Laserwapens zenden hoogenergetisch laserlicht uit naar het doeloppervlak met de snelheid van het licht, en beschadigen de belangrijkste apparaten zoals foto-elektrische detectie, navigatie en begeleiding, of maken het doelwit "blind, blind", of branden door de schaal van het voertuig om het neer te schieten, of de brandstof tot ontploffing te brengen om het in de lucht te laten ontploffen, en de schadetaak kan in korte tijd worden voltooid. Sinds de geboorte van laserwapens heeft de ontwikkeling ervan veel ups en downs gekend. De volwassenheid van solid-state lasertechnologieën zoals fiberlasers heeft een nieuwe impuls gegeven aan de ontwikkeling van laserwapens en is de onderzoeksfocus geworden van grote militaire machten. Op dit moment hebben de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk, Rusland, Duitsland, India en andere landen allemaal de ontwikkeling van laserwapens gelanceerd en gerelateerde tests uitgevoerd. Het is net om de hoek dat laserwapens het slagveld zullen betreden.

Vezellasertechnologie vertegenwoordigt de ontwikkelingsrichting van laser met hoog vermogen en hoge helderheid. Het integreert op organische wijze golfgeleidervezeltechnologie en halfgeleiderlaserpomptechnologie. De krachtige fiberlaser met optische vezel als drager zal naar verwachting in de toekomst voldoen aan de dringende vraag naar krachtige en zeer efficiënte lasers op het gebied van geavanceerde laserproductie en militaire defensie. Het is een geavanceerde technologie met een belangrijke strategische betekenis voor de nationale economie en nationale veiligheid. Krachtige fiberlasers hebben ook een groot toepassingspotentieel getoond in energie-exploratie, grote wetenschappelijke apparaten, ruimtewetenschap, milieuwetenschap en andere gebieden, en zullen een krachtig hulpmiddel worden voor mensen om de wereld te begrijpen en te transformeren.

Contactgegevens:

Heeft u ideeën, spreek ons ​​gerust aan. Waar onze klanten zich ook bevinden en wat onze vereisten ook zijn, we zullen ons doel nastreven om onze klanten hoge kwaliteit, lage prijzen en de beste service te bieden.