以往用戶在使用光纖激光器切割高反材料時(shí)，首先想到的是國(guó)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(chǎng)僅僅用了不到6個(gè)月。這么快的市場(chǎng)擴(kuò)張得益于激光加工企業(yè)對(duì)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(hù)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(jì)，無法避免光路中反方向傳輸光對(duì)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(shí)現(xiàn)高功率光纖激光的輸出。當(dāng)激光器有返回光時(shí)，無論高功率激光器采用何種設(shè)計(jì)，反方向傳播的激光均會(huì)最終進(jìn)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(shí)產(chǎn)生的返回光會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過泵浦LD可以接受的范圍。長(zhǎng)時(shí)間的高功率返回光將會(huì)導(dǎo)致泵浦LD輸出下降，并最終使激光器功率下降。
中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所作為最早研究雙包層光纖并將其國(guó)產(chǎn)化的單位，在中國(guó)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(xué)合作，首次在中國(guó)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(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。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(shí)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(guó)家重大研發(fā)項(xiàng)目。
面對(duì)光纖激光器無力解決高反材料加工的現(xiàn)狀，數(shù)次承擔(dān)過國(guó)家型譜等重大專項(xiàng)的核心研發(fā)成員開始了對(duì)傳統(tǒng)光纖激光光路的研究。為了實(shí)現(xiàn)光纖激光器在高反材料切割時(shí)具有恰當(dāng)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(shí)驗(yàn)上一一驗(yàn)證。同時(shí)為了保證光纖激光器對(duì)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(jì)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(jì)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(gè)國(guó)內(nèi)知名龍頭鈑金加工廠以及切割機(jī)生產(chǎn)廠的合作，在研制階段就發(fā)現(xiàn)了各種會(huì)影響用戶使用效果的問題。例如通過對(duì)南方、北方，以及各種極端天氣下激光器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，我們對(duì)激光器在不同溫度、濕度下的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析。為了努力使激光器對(duì)環(huán)境的要求降至最低，重新設(shè)計(jì)了可以在各種地域工作的激光器。同時(shí)，經(jīng)過超長(zhǎng)時(shí)間的晝夜鈑金加工任務(wù)，我們檢驗(yàn)了激光器在加工各種不同材料時(shí)會(huì)遇到的問題，并在光路設(shè)計(jì)中進(jìn)行了優(yōu)化。
在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間“摧殘”式的激光器實(shí)驗(yàn)后，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所的國(guó)耀光纖激光器正式推出市場(chǎng)。在與鈑金加工企業(yè)合作改進(jìn)之后，國(guó)耀激光器的各項(xiàng)性能達(dá)到或超過了國(guó)內(nèi)外同類型、同功率產(chǎn)品。國(guó)耀激光器在切割碳鋼、不銹鋼材料時(shí)，與IPG的性能一致，同時(shí)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)耀激光器還具備了切割高反材料的能力，國(guó)耀激光500W的光纖激光器在加工效果上與國(guó)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(zhǎng)時(shí)間的激光器狀態(tài)監(jiān)測(cè)，保障了國(guó)耀激光器在切割高反材料時(shí)的穩(wěn)定性。這些完整的測(cè)試結(jié)果，標(biāo)志著國(guó)耀激光器具備了同類產(chǎn)品世界領(lǐng)先水平。
現(xiàn)在，國(guó)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(qiáng)大的中國(guó)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)耀激光器正在沖出國(guó)門走向世界。國(guó)耀激光將通過嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新的態(tài)度、注重客戶體驗(yàn)的理念為推動(dòng)鈑金加工行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。
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