Los láseres de fibra, como dirección principal en el desarrollo de la tecnología láser, cuentan con un excelente rendimiento, una alta eficiencia de conversión electro-óptica, una buena calidad del haz y un rendimiento estable.Se han utilizado ampliamente en el procesamiento industrialLa energía de los láseres de fibra de diez kilovatios de grado industrial ha estado continuamente rompiendo los límites superiores,alcanzar una potencia láser de 120 kW en 2017Sin embargo, debido a los cuellos de botella en la gestión térmica del láser, los efectos no lineales y la tecnología de medición de láser de ultra alta potencia,No ha habido ningún nuevo avance en la potencia de salida de los láseres de fibra de ultra alta potencia.
BWT Beijing Ltd. (hereinafter referred to as "BWT") has achieved a breakthrough in the manufacturing process of high-power laser beam combining and output core optical components by studying efficient heat dissipation technology and high beam quality beam combining technology for fiber lasers, la construcción de una plataforma óptica de alto rendimiento y la realización de una salida láser de alta calidad de haz de 150 kW de láseres de fibra de ultra alta potencia.Los investigadores de BWT han construido una plataforma de medición de ultra alta potencia basada en el principio de presión ópticaCertificada por el Instituto Nacional de Metrología de China, esta plataforma puede alcanzar una medición láser de potencia completa de 150 kW.
El láser de fibra de ultra alta potencia BWT de 150 kW de grado industrial adopta tecnología de combinación de haces de ultra alta potencia,utilizando un combinador de señales N × 1 para sintetizar la potencia de múltiples plataformas ópticas de 6 kW altamente integradas basadas en tecnología de integración de chipsCombinado con tecnología de monitoreo inteligente de fusión láser de información múltiple, logra una salida láser estable y cuenta con una relación potencia/volumen líder en la industria (36,76 kW/m3).Sus dimensiones externas son 1800 mm × 1300 mm × 1745 mmComo se muestra en la Figura 1, cada plataforma óptica integra rejillas Raman de alta potencia hechas por ellos mismos, que suprimen eficientemente la dispersión Raman estimulada del espectro láser.Después de la síntesis de plena potencia, puede alcanzar una relación señal-ruido Raman de 36,5 dB@150 kW, como se muestra en la imagen de la izquierda de la Figura 2.El combinador de señales de alta potencia está hecho utilizando tecnologías de reducción de emisiones adiabáticas y fusión sin pérdidasLa eficiencia de combinación de haz del combinador de señales es del 97,1%.la tecnología de refrigeración por agua integrada resuelve el problema de calentamiento del módulo ópticoLa cabeza de salida de alta potencia utiliza una fibra de salida de 200 μm de diámetro de núcleo, de 20 m de longitud,y emplea compresión de ángulo de divergencia de haz y tecnologías de filtración de modo de orden superior para lograr una alta potenciaLa calidad del haz de toda la máquina fue probada y el factor de calidad M2=24,42 (producto del parámetro del haz BPP de 8,4 mm·mrad).Los resultados de los ensayos y las imágenes puntuales se muestran en la imagen derecha de la figura 2..
Para lograr una medición precisa del láser de 150 kW, se construyó un sistema óptico de medición de presión de ultra alta potencia.un medidor de potencia óptico de presión, y un sistema de recolección láser de alta potencia.El láser colimado se emite desde la ventana de salida después de tres reflejos en el medidor de potencia y se recoge por un sistema de recolección láser de ultra alta potencia hecho en casaEn condiciones de salida del 100%, la potencia medida del láser es de 150,34 kW, como se muestra en la figura 4.se llevó a cabo un experimento de comprobación comparativa con seis puntos de potencia entre el medidor de potencia calorimétrico de 120 kW (Ophir 120K-W) y el medidor de potencia óptico de presiónLos resultados mostraron que la desviación de potencia entre los dos métodos de medición se mantuvo relativamente constante en todos los segmentos de potencia, con una desviación relativa máxima ≤1,5%,Prueba de la exactitud y fiabilidad del sistema de ensayo.
En resumen, este láser de fibra puede alcanzar una potencia promedio de 150 kW con una relación señal-ruido Raman de 36,5 dB y un factor de calidad del haz de M2 = 24.42Cuenta con alta potencia, alto brillo y alta estabilidad, satisfaciendo las demandas de procesamiento de placas ultra gruesas e inyectando nueva vitalidad en el desarrollo de la industria manufacturera.
Figura 1 Diseño esquemático de un láser de fibra industrial de ultra alta potencia de 150 kW
Fig.2 Espectro óptico de láser de fibra de alta potencia de 150 kW (izquierda) y ensayo de calidad del haz (b)
Fig.3 Diagrama esquemático de un sistema de medición láser de ultra alta potencia basado en el principio de la presión luminosa
Fig.4 Comparación de la potencia medida entre sistemas de medición láser basados en el principio de presión luminosa
Los láseres de fibra, como dirección principal en el desarrollo de la tecnología láser, cuentan con un excelente rendimiento, una alta eficiencia de conversión electro-óptica, una buena calidad del haz y un rendimiento estable.Se han utilizado ampliamente en el procesamiento industrialLa energía de los láseres de fibra de diez kilovatios de grado industrial ha estado continuamente rompiendo los límites superiores,alcanzar una potencia láser de 120 kW en 2017Sin embargo, debido a los cuellos de botella en la gestión térmica del láser, los efectos no lineales y la tecnología de medición de láser de ultra alta potencia,No ha habido ningún nuevo avance en la potencia de salida de los láseres de fibra de ultra alta potencia.
BWT Beijing Ltd. (hereinafter referred to as "BWT") has achieved a breakthrough in the manufacturing process of high-power laser beam combining and output core optical components by studying efficient heat dissipation technology and high beam quality beam combining technology for fiber lasers, la construcción de una plataforma óptica de alto rendimiento y la realización de una salida láser de alta calidad de haz de 150 kW de láseres de fibra de ultra alta potencia.Los investigadores de BWT han construido una plataforma de medición de ultra alta potencia basada en el principio de presión ópticaCertificada por el Instituto Nacional de Metrología de China, esta plataforma puede alcanzar una medición láser de potencia completa de 150 kW.
El láser de fibra de ultra alta potencia BWT de 150 kW de grado industrial adopta tecnología de combinación de haces de ultra alta potencia,utilizando un combinador de señales N × 1 para sintetizar la potencia de múltiples plataformas ópticas de 6 kW altamente integradas basadas en tecnología de integración de chipsCombinado con tecnología de monitoreo inteligente de fusión láser de información múltiple, logra una salida láser estable y cuenta con una relación potencia/volumen líder en la industria (36,76 kW/m3).Sus dimensiones externas son 1800 mm × 1300 mm × 1745 mmComo se muestra en la Figura 1, cada plataforma óptica integra rejillas Raman de alta potencia hechas por ellos mismos, que suprimen eficientemente la dispersión Raman estimulada del espectro láser.Después de la síntesis de plena potencia, puede alcanzar una relación señal-ruido Raman de 36,5 dB@150 kW, como se muestra en la imagen de la izquierda de la Figura 2.El combinador de señales de alta potencia está hecho utilizando tecnologías de reducción de emisiones adiabáticas y fusión sin pérdidasLa eficiencia de combinación de haz del combinador de señales es del 97,1%.la tecnología de refrigeración por agua integrada resuelve el problema de calentamiento del módulo ópticoLa cabeza de salida de alta potencia utiliza una fibra de salida de 200 μm de diámetro de núcleo, de 20 m de longitud,y emplea compresión de ángulo de divergencia de haz y tecnologías de filtración de modo de orden superior para lograr una alta potenciaLa calidad del haz de toda la máquina fue probada y el factor de calidad M2=24,42 (producto del parámetro del haz BPP de 8,4 mm·mrad).Los resultados de los ensayos y las imágenes puntuales se muestran en la imagen derecha de la figura 2..
Para lograr una medición precisa del láser de 150 kW, se construyó un sistema óptico de medición de presión de ultra alta potencia.un medidor de potencia óptico de presión, y un sistema de recolección láser de alta potencia.El láser colimado se emite desde la ventana de salida después de tres reflejos en el medidor de potencia y se recoge por un sistema de recolección láser de ultra alta potencia hecho en casaEn condiciones de salida del 100%, la potencia medida del láser es de 150,34 kW, como se muestra en la figura 4.se llevó a cabo un experimento de comprobación comparativa con seis puntos de potencia entre el medidor de potencia calorimétrico de 120 kW (Ophir 120K-W) y el medidor de potencia óptico de presiónLos resultados mostraron que la desviación de potencia entre los dos métodos de medición se mantuvo relativamente constante en todos los segmentos de potencia, con una desviación relativa máxima ≤1,5%,Prueba de la exactitud y fiabilidad del sistema de ensayo.
En resumen, este láser de fibra puede alcanzar una potencia promedio de 150 kW con una relación señal-ruido Raman de 36,5 dB y un factor de calidad del haz de M2 = 24.42Cuenta con alta potencia, alto brillo y alta estabilidad, satisfaciendo las demandas de procesamiento de placas ultra gruesas e inyectando nueva vitalidad en el desarrollo de la industria manufacturera.
Figura 1 Diseño esquemático de un láser de fibra industrial de ultra alta potencia de 150 kW
Fig.2 Espectro óptico de láser de fibra de alta potencia de 150 kW (izquierda) y ensayo de calidad del haz (b)
Fig.3 Diagrama esquemático de un sistema de medición láser de ultra alta potencia basado en el principio de la presión luminosa
Fig.4 Comparación de la potencia medida entre sistemas de medición láser basados en el principio de presión luminosa
