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2022激光加工行业 ——荣格技术创新奖获奖产品报道(Ⅰ)

来源:国际工业激光商情     发布时间:2022-10-11
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光学材料与元件

长光华芯 640W 976nm 200μm光纤耦合模块
产品介绍:
640W 976nm 200μm光纤耦合模块产品,光纤芯径200μm,输出功率640W,数值孔径NA0.18,中心波长976nm,光谱半高宽<5nm,高电流下电光效率49%,具有高电流下转换效率高、寿命长、波长可控等特点。该系列产品采用公司自主研发生产的高功率35W 976nm单管芯片,通过高效散热封装技术,确保芯片在更“冷”的状态下工作,保障模块长期可靠工作。


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开发背景:
目前大功率高电流976nm泵浦源已成为光纤激光器厂家控制成本的首选。976nm泵浦具有技术、成本和节能环保的多重优势,在工业光纤激光器上大量应用,已成为主流的泵浦方案;大功率高电流的模块采用更高功率的单管芯片封装,能够最大程度的节约单瓦材料成本。


长光华芯在国内率先提出和倡导将976nm泵浦方案应用在工业领域,经在光纤激光器行业领先的多家第三方验证,工业市场高功率光纤激光器使用长光华芯的非波长锁定976nm泵浦源,不存在技术与成本上的应用障碍,环境温度对系统整机性能上的影响微弱可控,在性价比上具有强大的竞争优势。


评委点评:
高亮度泵浦源可有效提升光纤激光器的输出功率,减小激光整机的体积大小。976nm泵浦具有技术、成本和节能环保的多重优势,该产品可以显著降低光纤激光器的成本。
苏州长光华芯光电技术股份有限公司
电话:+86-512-6689 6988
网址:www.everbrightphotonics.com

武汉睿芯第二代双包层大模场掺镱光纤
产品介绍:
第二代双包层大模场掺镱光纤取得技术突破,有效解决了双包层大模场掺镱光纤在高功率单腔单模输出时出现的模式不稳定、非线性及光致暗化等诸多技术难题,第二代14/250掺镱光纤实现单腔单模2000W激光输出,第二代20/400掺镱光纤实现单腔单模2000W、3000W激光输出,第二代25/400掺镱光纤实现单腔近单模5000W激光输出。第二代双包层大模场掺镱光纤可有效满足高功率单腔单模光纤激光器的配套需求,实现进口替代,已在国内外客户端实现批量供货,与市场现有的掺镱光纤相比性能得到较大的提升。


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开发背景:
睿芯公司2017年在国内率先实现高功率光纤激光器用特种光纤的产业化,打破欧美垄断。随着国家投入及国内公司的产品开发,满足1000W级别单腔单模输出的双包层大模场掺镱光纤已实现国内自产自用。但随着单腔单模光纤激光器输出功率的进一步提升,光纤激光器厂家对掺镱光纤的性能要求进一步提高,高功率单腔单模光纤激光器需求的14/250光纤(单腔单模2000W),20/400光纤(单腔单模2000W、3000W)和25/400光纤(单腔近单模5000W)仍需从美国的Nufern公司和OFS公司采购,限制了激光产业发展。睿芯公司根据激光器厂商的迫切需求,通过技术攻关,于2021年推出第二代双包层大模场掺镱光纤产品,实现进口替代,已在国内外客户端实现批量供货,可有效满足高功率单腔单模光纤激光器的配套需求。


评委点评:
针对产品问题,开发迭代产品解决多项技术难题,并实现国内外客户的批量供货,实验数据显示质量可靠。解决了国产高功率光纤激光器功率提升的瓶颈问题,可进一步提升国产高功率光纤激光器的占有率。
武汉睿芯特种光纤有限责任公司
电话:+86-027-8792 0260
网址:www.brightcore.com.cn

光库科技 复合光斑合束器
产品介绍:
激光复合焊接是近年来提出的一种新型焊接工艺,该工艺特别适合高反材料(铜、铝、合金等材料)的加工应用,且具备焊接速度快、焊缝质量高、焊接强度高的特点,特别是动力电池的焊接方面。激光复合焊接一般指将两不同状态的激光光束,作用在焊接位置完成激光焊接。其中比较常用的是两种不同光斑分布形态的激光同时作用在待焊接材料上,以完成高质量高速度的焊接。且针对不同的材料和焊接场景,需要调试两种不同状态激光的配比,以发挥最佳效果。


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在复合光斑的激光器中,最核心的器件为合束器。本产品为一款复合光斑合束器,采用光库科技独创的合束器工艺方案和光纤耦合技术,将不同模块的激光合束到一根光纤中,实现能量分布可调的复合光斑输出。该产品为复合光斑激光器提供核心无源器件,与激光器配合可以实现光斑能量分布的可调功能,提升激光器焊接质量与效率,适用于各类材料焊接场合的应用,推动光纤激光器在新能源领域的应用与快速发展。


开发背景:
材料的焊接广泛应用于各个领域,其中近年来随着新能源汽车的蓬勃发展,对动力电池的需求量也与日俱增,同时对动力电池的性能和成本提出了新的要求。在动力电池生产过程中,焊接的应用很多,且要求相比其他行业更高。复合光斑焊接工艺已经得到了验证与客户认可,能够显著提升焊接质量与效率。该项目所开发的器件,是复合光斑光纤激光器的核心器件,为其提供光斑能量可调的功能。器件的研发成功,将助推复合光斑激光器迅速发展与成熟。


评委点评:
复合光斑合束器作为激光复合焊接核心基础器件,创新实现一根光纤实现能量分布可调的两种输出,未来应用前景广阔。
珠海光库科技股份有限公司
电话:+86-756-389 8062
网址:www.fiber-resources.com

福晶科技 250MHz保偏光纤耦合型声光调制器
产品介绍:
250MHz保偏光纤耦合声光调制器是一款结构小巧紧凑、可靠性高的光调制器件。它基于体波声光互作用原理,同时具备光脉冲幅度调制和光频移的能力,可以直接控制激光输出的时间、强度和瞬时形状。光纤耦合型声光调制器采用光纤耦合工艺,相比自由空间型的声光器件,具有使用方便、易于集成、可靠性高等优势。


该产品通过高精度的晶体加工工艺、精准的准直器参数设计、精密的结构封装,保证了器件8ns以内的上升/下降时间,2.5dB以内的低插入损耗以及产品的高稳定性和一致性。


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开发背景:
声光调制器是声光器件中应用较为广泛的器件,它在激光技术中占有重要的地位。现已在激光传真、声纳信号处理等激光技术以及材料加工、医疗手术等领域中广泛应用。目前市场应用中对于更高速超短脉冲选单有着更严格的要求,因此要求调制器达到更高的频率、更短的上升/下降时间。


福晶科技凭借着从晶体生长、加工镀膜到制备封装的完整成熟工艺链条,在2020年研发并量产了120MHz和200MHz光纤耦合声光调制器,产品已得到了市场的广泛认可。在此基础之上,研发团队依靠技术积累和创新突破,于次年成功地推出250MHz光纤耦合声光调制器。


评委点评:
保偏光纤耦合声光调制器,创新于成熟工艺链条的价值发现,保证产品的高质量稳定性。该产品可有效地降低纳秒激光输出脉宽,增加激光输出灵活性。
福建福晶科技股份有限公司
电话:+86-591-8351 1029
网址:www.gb.castech.com

大族光浦 976nm 370W 135μm高亮度光纤耦合半导体激光器
产品介绍:
H370是大族光浦推出的一款高亮度的光纤输出半导体激光器耦合模块,其激光模块内部集成了多个波长为976nm的高功率红外芯片;模块的制造工艺都是通过自动化设备高效调节完成,保证了所有芯片发射的激光束在空间排列的准确性以及批量产品性能的一致性;拥有完整的可靠性验证,高标准的检验流程,保证产品的长期稳定性。


高效率的合束方式及光纤耦合,使得光纤耦合激光模块实现了光纤芯径135μmNA0.22最高输出370W,电光转化效率可达50%以上。激光模块采用独特的散热设计,使得温度分布更均匀,传递更快速,具有散热效率高等特点;激光模块输出激光束的光束角度小,NA(95%能量)<0.17,为下游使用创造了有利的条件。


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开发背景:
近年来,光纤激光技术在激光切割、激光焊接应用中得到了飞速发展,随着激光技术应用市场的不断细分和深刻挖掘,对于高亮度的半导体激光器泵浦源的需求也越来越多。光纤激光器核心依靠半导体激光器作为能量转化,高效率、高亮度的泵浦源就显得尤为重要。


评委点评:
高亮度泵浦源可以有效地提升光纤激光器的输出功率,同时减小激光整机的体积大小。
深圳市大族光浦科技有限公司
电话:+86-400 666 4000


激光设备零部件


通快高功率超短脉冲激光器TruMicro 2070

产品介绍:
TruMicro 2070是通快公司最新推出的一款参数极为灵活的高功率超短脉冲激光器。灵活的特性体现在如下方面:首先,脉冲宽度灵活调整,覆盖范围为350fs至20ps;其次,频率灵活使用,从单个脉冲至4MHz均可调用,更有高达50MHz 的超连续模式选项;再次,Burst Mode脉冲数量灵活可变,单组burst脉冲串中最高可容纳16个单脉冲,能量可达到500μJ;最后,可搭配通快公司最新的LLK-U超短脉冲传输光纤使用,革新了超快激光仅能通过空间光束传导的显示,通过超短脉冲光纤可将超快激光束灵活的传递至各中形状的加工区域中。


在灵活的同时,通快公司一直以来保持的高光束质量,运行稳定可靠的特性在此新产品中得到了进一步传承和强化,为工业生产或是科学研究提供了可信赖的超快激光器工具。


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开发背景:
TruMicro 2000 系列超快激光器产品发布已超过五年,此系列产品凭借其优秀的光学特性与运行稳定性在工业生产以及科学研究领域受到了广大用户企业的一致好评。随着市场客户对激光器功率、频率的要求进一步提高,最新的TruMicro 2070基于已积累的两代技术平台,在功率与频率部分得到了跨越式提升,现输出功率可达100W,普通运行频率可达4MHz,极适用于多种材料的精密加工。


评委点评:
该产品将超短脉冲激光器的输出功率提升至100W且运行频率可达4MHz,极大提升超短脉冲激光器的应用范围和加工效率,产品的应用前景非常广阔。
通快(中国)有限公司
电话:+86-512-5328 7700
网址:www.trumpf.com

IPG YLS-ECO系列高功率光纤激光器
产品介绍
YLS-ECO系列高功率光纤激光器功率高达30kW,可提供超高电光转换效率和可靠性。结合高能效这一特点,IPG光纤激光器具有高的表面积与体积比,大大降低了热输出,降低了相应成本和制冷机的冷却需求。所需的输入功率更少,在不影响输出功率的情况下,极大地降低了能源成本。


YLS-ECO系列高功率光纤激光器的电光转换效率高达50%,大大降低了加工所需的输入功率。通过降低能耗, 可大幅降低运营成本和冷水设备的冷却需求和成本,投资回报更快。YLS-ECO 系列卓越的可靠性,非常适用于不能停机或生产不能受到干涉的应用场景。


YLS-ECO系列高功率激光器出色的长期功率稳定性,确保在所有高功率应用(包括切割、焊接、钎焊、熔覆和表面处理)中,能够年复一年地保持其卓越加工能力,为最严苛的应用提供长期稳定激光功率。

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开发背景:
鉴于碳达峰,碳中和的背景下,全球化节能走向愈发明朗,IPG作为全球领先的光纤激光器厂家,有义务也有必要开发出一款高效节能的产品,ECO系列光纤激光器的设计初衷从此开始。


评委点评:
行业领先,尤其高功率、电光转换率和功率稳定性方面独领风骚,市场应用广泛。
阿帕奇(北京)光纤激光技术有限公司
电话:+86-010-5902 5200
网址:www.ipgbeijing.com

锐科激光 RFL-ABP4000/4000光纤激光器
产品介绍
锐科新一代光束可调激光器RFL-ABP(Adjustable Beam Profile),填补了国产光纤激光器光束模式可调技术的空白。运用锐科研发的定制化光纤合束器,可以实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同模式输出,根据加工要求,任意切换。同时,纤芯、环芯功率可独立调节,实现纤芯/环芯任意功率比。该款产品有助实现动力电池、电机高速度、高效率的无飞溅加工,大大降低孔隙率、减小裂纹、美化成型,并且对后期处理工作的需求大大减少,从而降低了总体生产成本,保证生产质量满足高品质激光切割及焊接的需求,成为提升加工质量和效率的又一利器。


开发背景:
在新能源生产制造领域,铝合金、紫铜等高反材料的应用占整个动力电池及电机整体的90%以上。采用传统常规型号单一传输芯径激光器焊接铝合金和紫铜时,不可避免的会出现高反材料反射率高,连续焊接稳定性差、成型差;气孔和裂纹会大幅降低接头的性能;飞溅和炸火产生的颗粒物极易引起电池和电机短路等缺陷和隐患。针对以上痛点,环形光斑光束可调激光器应运而生。


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评委点评:
该产品打破常规单一光束模式焊接思维,创新性研制出适用于光纤激光器的光束模式可调技术,通过高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同光束模式输出,能够大幅提升加工质量和生产效率,有望在新能源生产制造领域得到大力推广应用。
武汉锐科光纤激光技术股份有限公司
电话:+86-027-8133 8818
网址:www.raycuslaser.com


来源:荣格-《国际工业激光商情》

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