फाइबर लेजर, लेजर प्रौद्योगिकी के विकास में एक मुख्यधारा की दिशा के रूप में, उत्कृष्ट प्रदर्शन, उच्च विद्युत-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता, अच्छी बीम गुणवत्ता और स्थिर प्रदर्शन का दावा करते हैं।इनका व्यापक रूप से औद्योगिक प्रसंस्करण में प्रयोग किया गया है।लेजर प्रसंस्करण के लिए मजबूत बाजार की मांग से प्रेरित, औद्योगिक ग्रेड के दस किलोवाट के फाइबर लेजर की शक्ति लगातार ऊपरी सीमाओं को तोड़ रही है,2017 में 120 किलोवाट लेजर आउटपुट प्राप्त करनाहालांकि, लेजर थर्मल मैनेजमेंट, गैर-रैखिक प्रभावों और अल्ट्रा-हाई पावर लेजर माप प्रौद्योगिकी में बाधाओं के कारण,अल्ट्रा-हाई पावर फाइबर लेजर की आउटपुट पावर में कोई नई सफलता नहीं हुई है.
बीडब्ल्यूटी बीजिंग लिमिटेड (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, एक उच्च प्रदर्शन ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म का निर्माण, और 150 किलोवाट के अल्ट्रा-हाई पावर फाइबर लेजर के उच्च बीम गुणवत्ता वाले लेजर आउटपुट का एहसास।बीडब्ल्यूटी के शोधकर्ताओं ने ऑप्टिकल दबाव के सिद्धांत के आधार पर एक अति-उच्च शक्ति माप मंच बनाया हैचीन के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ मेट्रोलॉजी द्वारा प्रमाणित, यह मंच 150 किलोवाट की पूर्ण शक्ति लेजर माप प्राप्त कर सकता है।
बीडब्ल्यूटी 150 किलोवाट औद्योगिक ग्रेड अल्ट्रा-हाई पावर फाइबर लेजर अल्ट्रा-हाई पावर बीम संयोजन तकनीक को अपनाता है,चिप एकीकरण प्रौद्योगिकी के आधार पर कई उच्च एकीकृत 6 kW ऑप्टिकल प्लेटफार्मों की शक्ति को संश्लेषित करने के लिए एक एन × 1 सिग्नल संयोजक का उपयोग करनामल्टी-इन्फॉर्मेशन फ्यूजन लेजर इंटेलिजेंट मॉनिटरिंग तकनीक के साथ संयुक्त, यह स्थिर लेजर आउटपुट प्राप्त करता है और उद्योग में अग्रणी पावर-टू-वॉल्यूम अनुपात (36.76 kW/m3) की विशेषता है।इसके बाहरी आयाम 1800 mm × 1300 mm × 1745 mm हैंजैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, प्रत्येक ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म में स्वयं निर्मित उच्च शक्ति वाले रामन ग्रिटिंग्स शामिल हैं, जो लेजर स्पेक्ट्रम के उत्तेजित रामन फैलाव को कुशलतापूर्वक दबा देते हैं।पूर्ण शक्ति संश्लेषण के बाद, यह 36.5 dB@150 kW के रामन सिग्नल-शोर अनुपात को प्राप्त कर सकता है, जैसा कि चित्र 2 की बाईं छवि में दिखाया गया है।उच्च-शक्ति संकेत संयोजक एडियाबेटिक कॉपरिंग और हानि रहित संलयन प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके बनाया गया है, जो उद्योग के दर्द बिंदुओं को हल करते हैं जैसे कि कम बीम संयोजन दक्षता और बीम गुणवत्ता में गिरावट।एकीकृत जल शीतलन तकनीक ऑप्टिकल मॉड्यूल की हीटिंग समस्या को हल करती है, सिग्नल संयोजक, और उच्च शक्ति आउटपुट सिर। उच्च शक्ति आउटपुट सिर एक 200 μm कोर व्यास आउटपुट फाइबर, 20 मीटर की लंबाई का उपयोग करता है,और उच्च शक्ति प्राप्त करने के लिए बीम विचलन कोण संपीड़न और उच्च-क्रम मोड फ़िल्टरिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता हैपूरी मशीन की बीम की गुणवत्ता का परीक्षण किया गया और गुणवत्ता कारक M2=24.42 (बीम पैरामीटर उत्पाद BPP 8.4 मिमी · एमआरएडी) ।परीक्षण के परिणाम और स्पॉट इमेज चित्र 2 की दाईं ओर की छवि में दिखाए गए हैं.
150 किलोवाट के लेजर के सटीक माप को प्राप्त करने के लिए, एक अल्ट्रा-हाई पावर ऑप्टिकल दबाव माप प्रणाली का निर्माण किया गया था। इस प्रणाली में मापा जाने वाला लेजर, एक उच्च शक्ति वाला कोलिमेटर हेड,एक ऑप्टिकल दबाव शक्ति मीटर, और एक उच्च शक्ति वाले लेजर संग्रह प्रणाली।collimated लेजर बिजली मीटर में तीन प्रतिबिंब के बाद उत्पादन खिड़की से आउटपुट है और एक स्वयं निर्मित अल्ट्रा-उच्च शक्ति लेजर संग्रह प्रणाली द्वारा एकत्र किया जाता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। 100% आउटपुट परिस्थितियों में, लेजर की मापी गई शक्ति 150.34 किलोवाट है, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है।एक तुलनात्मक सत्यापन प्रयोग calorimetric 120 kW शक्ति मीटर (Ophir 120K-W) और ऑप्टिकल दबाव शक्ति मीटर के बीच छह शक्ति बिंदुओं के साथ किया गया थापरिणामों से पता चला कि दो माप विधियों के बीच शक्ति विचलन सभी शक्ति खंडों में अपेक्षाकृत सुसंगत रहा, अधिकतम सापेक्ष विचलन ≤1.5%,परीक्षण प्रणाली की सटीकता और विश्वसनीयता का प्रमाण.
संक्षेप में, यह फाइबर लेजर 36.5 डीबी के रामन सिग्नल-शोर अनुपात और M2 = 24 के बीम गुणवत्ता कारक के साथ 150 किलोवाट की औसत आउटपुट शक्ति प्राप्त कर सकता है।42इसमें उच्च शक्ति, उच्च चमक और उच्च स्थिरता की विशेषता है, जो अल्ट्रा-घने प्लेट प्रसंस्करण की मांगों को पूरा करती है और विनिर्माण उद्योग के विकास में नई जीवन शक्ति का इंजेक्शन देती है।
चित्रा 1 150 kW औद्योगिक अति-उच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर का योजनागत डिजाइन
चित्रा 2 150 kW उच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर (बाएं) और बीम गुणवत्ता परीक्षण (बी) का ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम
चित्रा 3 प्रकाश दबाव के सिद्धांत पर आधारित अल्ट्रा-उच्च शक्ति लेजर माप प्रणाली का आरेख
चित्रा 4 प्रकाश दबाव के सिद्धांत के आधार पर लेजर माप प्रणाली के बीच मापी गई शक्ति की तुलना
फाइबर लेजर, लेजर प्रौद्योगिकी के विकास में एक मुख्यधारा की दिशा के रूप में, उत्कृष्ट प्रदर्शन, उच्च विद्युत-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता, अच्छी बीम गुणवत्ता और स्थिर प्रदर्शन का दावा करते हैं।इनका व्यापक रूप से औद्योगिक प्रसंस्करण में प्रयोग किया गया है।लेजर प्रसंस्करण के लिए मजबूत बाजार की मांग से प्रेरित, औद्योगिक ग्रेड के दस किलोवाट के फाइबर लेजर की शक्ति लगातार ऊपरी सीमाओं को तोड़ रही है,2017 में 120 किलोवाट लेजर आउटपुट प्राप्त करनाहालांकि, लेजर थर्मल मैनेजमेंट, गैर-रैखिक प्रभावों और अल्ट्रा-हाई पावर लेजर माप प्रौद्योगिकी में बाधाओं के कारण,अल्ट्रा-हाई पावर फाइबर लेजर की आउटपुट पावर में कोई नई सफलता नहीं हुई है.
बीडब्ल्यूटी बीजिंग लिमिटेड (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, एक उच्च प्रदर्शन ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म का निर्माण, और 150 किलोवाट के अल्ट्रा-हाई पावर फाइबर लेजर के उच्च बीम गुणवत्ता वाले लेजर आउटपुट का एहसास।बीडब्ल्यूटी के शोधकर्ताओं ने ऑप्टिकल दबाव के सिद्धांत के आधार पर एक अति-उच्च शक्ति माप मंच बनाया हैचीन के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ मेट्रोलॉजी द्वारा प्रमाणित, यह मंच 150 किलोवाट की पूर्ण शक्ति लेजर माप प्राप्त कर सकता है।
बीडब्ल्यूटी 150 किलोवाट औद्योगिक ग्रेड अल्ट्रा-हाई पावर फाइबर लेजर अल्ट्रा-हाई पावर बीम संयोजन तकनीक को अपनाता है,चिप एकीकरण प्रौद्योगिकी के आधार पर कई उच्च एकीकृत 6 kW ऑप्टिकल प्लेटफार्मों की शक्ति को संश्लेषित करने के लिए एक एन × 1 सिग्नल संयोजक का उपयोग करनामल्टी-इन्फॉर्मेशन फ्यूजन लेजर इंटेलिजेंट मॉनिटरिंग तकनीक के साथ संयुक्त, यह स्थिर लेजर आउटपुट प्राप्त करता है और उद्योग में अग्रणी पावर-टू-वॉल्यूम अनुपात (36.76 kW/m3) की विशेषता है।इसके बाहरी आयाम 1800 mm × 1300 mm × 1745 mm हैंजैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, प्रत्येक ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म में स्वयं निर्मित उच्च शक्ति वाले रामन ग्रिटिंग्स शामिल हैं, जो लेजर स्पेक्ट्रम के उत्तेजित रामन फैलाव को कुशलतापूर्वक दबा देते हैं।पूर्ण शक्ति संश्लेषण के बाद, यह 36.5 dB@150 kW के रामन सिग्नल-शोर अनुपात को प्राप्त कर सकता है, जैसा कि चित्र 2 की बाईं छवि में दिखाया गया है।उच्च-शक्ति संकेत संयोजक एडियाबेटिक कॉपरिंग और हानि रहित संलयन प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके बनाया गया है, जो उद्योग के दर्द बिंदुओं को हल करते हैं जैसे कि कम बीम संयोजन दक्षता और बीम गुणवत्ता में गिरावट।एकीकृत जल शीतलन तकनीक ऑप्टिकल मॉड्यूल की हीटिंग समस्या को हल करती है, सिग्नल संयोजक, और उच्च शक्ति आउटपुट सिर। उच्च शक्ति आउटपुट सिर एक 200 μm कोर व्यास आउटपुट फाइबर, 20 मीटर की लंबाई का उपयोग करता है,और उच्च शक्ति प्राप्त करने के लिए बीम विचलन कोण संपीड़न और उच्च-क्रम मोड फ़िल्टरिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता हैपूरी मशीन की बीम की गुणवत्ता का परीक्षण किया गया और गुणवत्ता कारक M2=24.42 (बीम पैरामीटर उत्पाद BPP 8.4 मिमी · एमआरएडी) ।परीक्षण के परिणाम और स्पॉट इमेज चित्र 2 की दाईं ओर की छवि में दिखाए गए हैं.
150 किलोवाट के लेजर के सटीक माप को प्राप्त करने के लिए, एक अल्ट्रा-हाई पावर ऑप्टिकल दबाव माप प्रणाली का निर्माण किया गया था। इस प्रणाली में मापा जाने वाला लेजर, एक उच्च शक्ति वाला कोलिमेटर हेड,एक ऑप्टिकल दबाव शक्ति मीटर, और एक उच्च शक्ति वाले लेजर संग्रह प्रणाली।collimated लेजर बिजली मीटर में तीन प्रतिबिंब के बाद उत्पादन खिड़की से आउटपुट है और एक स्वयं निर्मित अल्ट्रा-उच्च शक्ति लेजर संग्रह प्रणाली द्वारा एकत्र किया जाता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। 100% आउटपुट परिस्थितियों में, लेजर की मापी गई शक्ति 150.34 किलोवाट है, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है।एक तुलनात्मक सत्यापन प्रयोग calorimetric 120 kW शक्ति मीटर (Ophir 120K-W) और ऑप्टिकल दबाव शक्ति मीटर के बीच छह शक्ति बिंदुओं के साथ किया गया थापरिणामों से पता चला कि दो माप विधियों के बीच शक्ति विचलन सभी शक्ति खंडों में अपेक्षाकृत सुसंगत रहा, अधिकतम सापेक्ष विचलन ≤1.5%,परीक्षण प्रणाली की सटीकता और विश्वसनीयता का प्रमाण.
संक्षेप में, यह फाइबर लेजर 36.5 डीबी के रामन सिग्नल-शोर अनुपात और M2 = 24 के बीम गुणवत्ता कारक के साथ 150 किलोवाट की औसत आउटपुट शक्ति प्राप्त कर सकता है।42इसमें उच्च शक्ति, उच्च चमक और उच्च स्थिरता की विशेषता है, जो अल्ट्रा-घने प्लेट प्रसंस्करण की मांगों को पूरा करती है और विनिर्माण उद्योग के विकास में नई जीवन शक्ति का इंजेक्शन देती है।
चित्रा 1 150 kW औद्योगिक अति-उच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर का योजनागत डिजाइन
चित्रा 2 150 kW उच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर (बाएं) और बीम गुणवत्ता परीक्षण (बी) का ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम
चित्रा 3 प्रकाश दबाव के सिद्धांत पर आधारित अल्ट्रा-उच्च शक्ति लेजर माप प्रणाली का आरेख
चित्रा 4 प्रकाश दबाव के सिद्धांत के आधार पर लेजर माप प्रणाली के बीच मापी गई शक्ति की तुलना
