以往用戶在使用光纖激光器切割高反材料時，首先想到的是國外的光纖激光器產(chǎn)品，這類具有高反材料切割能力的光纖激光器從上市到占領(lǐng)市場僅僅用了不到6個月。這么快的市場擴張得益于激光加工企業(yè)對黃銅、紫銅、鋁等高反射材料加工的需求。光纖激光器由于其高能量密度、高轉(zhuǎn)換效率、體積小、便于熱管理、抗電磁干擾、易維護特性迅速的占領(lǐng)傳統(tǒng)激光器加工領(lǐng)域。但在高反材料加工領(lǐng)域，由于光纖激光器本身的光路設(shè)計，無法避免光路中反方向傳輸光對激光器造成的損害。
目前，通常采用線性腔或MOPA兩種結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)高功率光纖激光的輸出。當激光器有返回光時，無論高功率激光器采用何種設(shè)計，反方向傳播的激光均會最終進入泵浦LD內(nèi)。泵浦LD由于其發(fā)光原理，可以承受微弱的返回光，但是加工高反材料時產(chǎn)生的返回光會遠遠超過泵浦LD可以接受的范圍。長時間的高功率返回光將會導(dǎo)致泵浦LD輸出下降，并最終使激光器功率下降。
中國電子科技集團公司第四十六研究所作為最早研究雙包層光纖并將其國產(chǎn)化的單位，在中國高功率激光器事業(yè)上寫下了濃重的一筆。1998年，第四十六研究所與南開大學合作，首次在中國的光纖生產(chǎn)線上拉制出了摻鐿雙包層光纖，這使得第四十六研究所在高功率光纖激光器研制方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。雙包層光纖的科研成果使得第四十六研究所率先在2006年實現(xiàn)了400W的輸出，并隨后完成了全光纖激光器、窄線寬激光器、脈沖激光器等國家重大研發(fā)項目。
面對光纖激光器無力解決高反材料加工的現(xiàn)狀，數(shù)次承擔過國家型譜等重大專項的核心研發(fā)成員開始了對傳統(tǒng)光纖激光光路的研究。為了實現(xiàn)光纖激光器在高反材料切割時具有恰當處理返回光的能力，研發(fā)人員數(shù)據(jù)模擬了數(shù)種不同原理的激光腔結(jié)構(gòu)，并在實驗上一一驗證。同時為了保證光纖激光器對碳鋼、不銹鋼等傳統(tǒng)金屬材料以及銅和鋁等高反射材料的加工效果，研發(fā)人員在光路結(jié)構(gòu)設(shè)計上保證了高光束質(zhì)量的輸出。經(jīng)過不懈的努力，最終設(shè)計出了一種具有高返回光隔離度的光纖激光器。
通過與數(shù)個國內(nèi)知名龍頭鈑金加工廠以及切割機生產(chǎn)廠的合作，在研制階段就發(fā)現(xiàn)了各種會影響用戶使用效果的問題。例如通過對南方、北方，以及各種極端天氣下激光器的狀態(tài)進行實地測試，我們對激光器在不同溫度、濕度下的運行狀態(tài)進行了分析。為了努力使激光器對環(huán)境的要求降至最低，重新設(shè)計了可以在各種地域工作的激光器。同時，經(jīng)過超長時間的晝夜鈑金加工任務(wù)，我們檢驗了激光器在加工各種不同材料時會遇到的問題，并在光路設(shè)計中進行了優(yōu)化。
在經(jīng)過長時間“摧殘”式的激光器實驗后，中國電子科技集團公司第四十六研究所的國耀光纖激光器正式推出市場。在與鈑金加工企業(yè)合作改進之后，國耀激光器的各項性能達到或超過了國內(nèi)外同類型、同功率產(chǎn)品。國耀激光器在切割碳鋼、不銹鋼材料時，與IPG的性能一致，同時，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國耀激光器還具備了切割高反材料的能力，國耀激光500W的光纖激光器在加工效果上與國外同類產(chǎn)品不相上下，在銅和鋁的切割上，金屬斷面均十分平整。長時間的激光器狀態(tài)監(jiān)測，保障了國耀激光器在切割高反材料時的穩(wěn)定性。這些完整的測試結(jié)果，標志著國耀激光器具備了同類產(chǎn)品世界領(lǐng)先水平。
現(xiàn)在，國耀激光器的身影已經(jīng)逐漸在世界各地出現(xiàn)，伴隨著日益強大的中國，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國耀激光器正在沖出國門走向世界。國耀激光將通過嚴謹創(chuàng)新的態(tài)度、注重客戶體驗的理念為推動鈑金加工行業(yè)的發(fā)展貢獻出一份力量。
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