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銳科的萬瓦激光器如何做到小纖芯大功率,加工速度提升10%?
時間:2020-08-20來源:原創文章

企業為什么選擇萬瓦級激光加工設備?還用說,當然是在加工效果相同的情況下,要求更快的加工速度。加工速度更快,意味著賺錢能力更強!今天就給大家說說加工速度與激光器的關系。

決定加工速度的關鍵因素是高光束質量,那么更高光束質量,便是核心光源激光器企業要面臨的技術挑戰。

理論上,光束質量BPP的值越小,代表其功率密度越高,光束的穿透能力也就越強。BBP=θ×ω,θ為發散角,ω為束腰半徑。而ω與輸出光纖芯徑成正比關系,也就是說,在發散角θ一定的情況下,光纖芯徑越小,其光束質量BPP(或M2)的值也越小。因此,為提高光束質量,激光器制造在不斷追求采用更小芯徑的光纖。

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萬瓦級激光器做到小纖芯三大難點

激光在光纖激光器中的傳輸路徑

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難點一:實現小纖芯高功率的單元模塊●●

單元模塊功率提升的同時減小纖芯直徑會提高傳輸激光的能量密度,但當傳輸的激光功率達到一定閾值時,則會產生非線性效應,增加傳輸損耗,影響最終輸出光束的光束質量,同時降低器件的安全性和穩定性。

銳科新一代高功率小纖芯單元模塊技術,在非線性效應、模式劣化、大模場高吸收增益光纖等技術方面的研究積累,使其在實現高功率單元模塊輸出同時,能夠進一步減小其光纖的纖芯。

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難點二:提高光纖合束器的最大承受功率●●

高功率傳輸下的熱效應積累會嚴重影響光纖合束器的可靠性,而更小纖芯的熱效應更為明顯,因此如何提升合束器的最大承受功率是合束制作的難點之一。

銳科采用成熟的大功率光纖束拉錐技術,使多根中等功率的光纖激光耦合進一根光纖中輸出,獲得更大功率的同時,減少熱效應,并保證光束質量不受影響。銳科在實現大功率小纖芯光纖合束器方面具有顯著的技術優勢,并已取得發明專利和實用新型專利。

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難點三:升級高功率傳輸組件技術●●

對于更高功率更小纖芯的激光器來說,高功率輸出光纜在正向出光以及使用過程中產生的反饋光使得輸出光纜輸出頭內部發熱問題也難以解決,因此對輸出光纜內部的水冷散熱技術的研究尤為迫切。除此之外,傳輸光纖與端帽處理技術,端帽的鍍膜技術以及端帽損傷閾值等問題,也是實現小纖芯高功率輸出的關鍵。

銳科采用高損傷閾值的小纖芯傳輸光纖技術以及端帽技術,確保了小纖芯輸出光纖光纜的研發與制造,也是保證銳科大功率光纖激光器能夠實現小纖芯輸出的關鍵。

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銳科激光器纖芯大小介紹

4kW-20kW標準機型輸出纖芯大小為100μm;(其他芯徑200/300/400/600μm可定制)

30kW標準機型輸出纖芯大小為200μm,可以做到150μm

1500W/2000W/3000W標準機型輸出纖芯為50μm,其他芯徑可定制。

1000W及以下標準機型輸出纖芯為25μm,為客戶定制過14μm,其他芯徑可定制。

銳科的合束技術及光纖品質的優勢,使銳科高功率產品的纖芯芯徑更小,如20kW銳科纖芯做到100μm, 領先于國內其他品牌。根據客戶現場實測顯示,銳科20kW激光器,在空氣切割不銹鋼和碳鋼的情況下,切割速度比150μm纖芯的其他產品平均高10%, 這意味著可以為加工企業每天增產10%,想想這10%一年能為你增收多少!

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