De siste årene har det industrielle fiberlasermarkedet utviklet seg raskt og har et sterkt momentum. Markedskonkurransen for fiberlasere med middels og lav effekt er hard og har gått inn i priskonkurransestadiet. Å kontrollere kostnadene har blitt et viktig middel for fiberlaserprodusenter til å delta i markedskonkurransen. Markedsetterspørselen etter høyeffektfiberlasere er presserende og markedsgapet er stort, men dens ikke-lineære effektundertrykkelse er vanskelig, og fiberlaserprodusenter søker nye løsninger.
Med modenheten til temperaturkontrollteknologien til industrielle fiberlasere for pumpekilder, har bruken av 976nm båndpumpekilder i industrielle fiberlasere gradvis blitt anerkjent og akseptert av markedet. Fiberlaserforsterkningsfiberen har høy absorpsjonseffektivitet for 976nm-båndpumpekilden, som effektivt kan redusere produksjonskostnadene og pumpeteknologiske vanskeligheter for industrielle fiberlasere. Mange teknologisk avanserte fiberlaserprodusenter har fokusert sine tekniske løsninger på 976nm-båndpumpeløsningen for å oppnå større markedsfordeler så snart som mulig.
Søknadsfordeler
Industrielle fiberlasere oppnår energikonvertering fra pumpelys til signallys gjennom forsterkningsfiber (ytterbium-dopet fiber). Ytterbium-dopet fiber har to åpenbare karakteristiske absorpsjonstopper i 915nm og 976nm båndene. Absorpsjonskoeffisienten i 915nm-båndet er relativt lav og absorpsjonsspekteret er bredt; absorpsjonskoeffisienten i 976nm-båndet er 2-3 ganger den for 915nm-båndet (som vist i figur 1), men absorpsjonsspekteret er relativt smalt.
Pumpelysenergien som leveres av 915nm/976nm pumpelaseren tilsvarer absorpsjonstoppegenskapene til den ytterbium-dopede fiberen. Tidligere brukte mange fiberlaserprodusenter 915nm-båndpumpeløsningen fordi den bredere absorpsjonstoppen til ytterbium-dopet fiber i 915nm-båndet kan kompensere for pumpebølgelengdedriften forårsaket av det bredere temperaturkontrollområdet til fiberlaseren. Imidlertid bringer den lavere absorpsjonskoeffisienten til 915nm-båndpumpekilden doble hindringer i kostnad og teknisk anvendelse, noe som begrenser utviklingstrenden av høyeffekt- og lavkostfiberlasere.
For fiberlasere pumpet i 976nm-båndet har forsterkningsfiberen en høyere absorpsjonskoeffisient for pumpelys. I følge praktiske tilbakemeldinger fra mange innenlandske fiberlaserprodusenter kan den optiske effektiviteten til 976nm-båndpumping nå 85 %, mens den optiske effektiviteten til 915nm-båndpumping er 75 % (som vist i figur 2). Under samme pumpekraftinjeksjon, sammenlignet med 915 nm båndpumping, vil utgangseffekten til fiberlaseren være 13 % høyere ved bruk av 976 nm båndpumping, og forsterkningsfiberlengden som kreves av 976 nm båndpumping er kortere, noe som direkte reduserer materialkostnaden samtidig som den effektivt reduserer ikke-lineære effekter, tap av optisk effektivitet og problemer med termisk styring. Imidlertid har 976nm-pumping høyere krav til fiberlasertemperaturkontroll.
Kostnadsfordel
Med utviklingen og modenheten til teknologien til innenlandske fiberlaserbedrifter har markedsandelen til innenlandske lasere økt jevnt, spesielt for fiberlasere med middels og lav effekt, som i utgangspunktet har oppnådd innenlandsk substitusjon. Med den økende homogeniteten til fiberlaserprodukter med middels og lav effekt, har markedskonkurransen blitt stadig hardere. Siden 2019 har den gått inn i stadiet av priskonkurranse. Kostnaden for fiberlasere står overfor store markedsutfordringer. For å redusere kostnadene har mange fiberlaserprodusenter rettet blikket mot 976nm pumpekilder. Den høyere optisk-til-optiske konverteringseffektiviteten til 976nm-pumpekilden kan effektivt redusere kostnadene til pumpekilden. Med en 1500W fiberlaser som et eksempel, har 976nm pumpekilden en elektro-optisk effektivitet på omtrent 10% høyere enn for 915nm pumpekilden, noe som direkte vil spare 235W pumpekildekraft, og sparer betydelig produksjonskostnadene for fiberlasere , og sparer også rundt 11 % av strømforbrukskostnadene for sluttbrukerne av fiberlasere, og hjelper effektivt mellom- og nedstrømsbrukere med å etablere konkurransefortrinn i markedet.
Tidligere ble halvlederlasere i 915nm-båndet brukt som pumpekilder. Ved å dra fordel av det bredere absorpsjonsspekteret til 915nm-båndet ble laseren mindre påvirket av temperatur. Imidlertid var absorpsjonseffektiviteten til den aktive fiberen i 915nm-båndet lav. For å oppnå en høyere effekt av fiberlaseren, var det teknisk nødvendig å bruke en høyere 915nm pumpeeffekt og en lengre aktiv fiber. Dette vil føre til at utviklere møter mange vanskeligheter, slik som den ikke-lineære effekten av forsterkningsfiberen, tapet av optisk effektivitet, den økte vanskeligheten med termisk styring og økningen i enhetseffektkostnadene. Når utgangseffekten overstiger et visst nivå, vil 915nm-pumpeløsningen bli ekstremt komplisert og til slutt mislykkes.
Bruk av 976nm-båndpumpeløsningen vil løse de ovennevnte vanskelighetene med 915nm-båndpumpeløsningen. Absorpsjonseffektiviteten til forsterkningsfiber i 976nm-båndet er 2-3 ganger den for 915nm-båndet. Høyere absorpsjonseffektivitet betyr at den nødvendige forsterkningsfiberen er kortere, noe som gir en rekke tekniske fordeler som reduserte ikke-lineære effekter. Det sparer også noen materialkostnader for gain fiber. I tillegg reflekterer kostnadsfordelen med optisk effektivitet (den optiske effektiviteten til 976nm-båndpumpekilden er omtrent 10 % høyere enn for 915nm-pumpekilden) ytterligere reflekterer kostnadseffektiviteten til 976nm-pumpeløsningen i høyeffektfiberlasere .
Når termisk styring ikke lenger er en hindring for 976nm-båndpumpeløsningen, gjenspeiles de doble fordelene med teknologi og kostnadene ved 976nm-pumpeteknologien.
Adressen vår
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Telefonnummer
0086 181 5840 0345
E-post
info@brandnew-china.com
