高効率976nm光ポンピング技術とは何ですか？
高効率976nm両面ポンピング技術は、特殊な固定波長レーザー励起光源を用いて利得媒体を励起することにより、光信号を生成・増幅する手法である。この技術の核心原理は、976nmレーザー発振器と両面ポンピング方式を用いることで、レーザーシステムの全体効率を高め、出力パワーを増加させ、動作特性を改善することにある。
高効率976nmポンプ技術の利点
976 nmポンピング方式は、915 nmポンピング方式に内在する非線形光学的な問題を効果的に解消します。976 nmにおける利得ファイバーの吸収係数は、915 nmにおける吸収係数の2～3倍です。この吸収率の向上により、利得ファイバーを短くすることが可能となり、非線形効果の低減や利得ファイバーの原材料コストの削減など、多くの技術的利点が得られます。
光効率の高さもコスト削減に貢献します。976 nmの励起光源は、915 nmの発光体よりも約10%高い光効率を有しています。そのため、976 nm励起方式は、高出力ファイバーレーザーの製造において最大のコスト効率を実現します。
中国における976nm技術の大規模産業導入のリーダー
GWレーザー（広匯レーザー）は創業以来、中国において976nm双方向ポンピングをベースとした高輝度レーザーソリューションの工業化に特化してきました。継続的な技術革新とサプライチェーン全体にわたるパートナーとの協力により、同社は976nmポンピング技術を用いた装置の本格的な量産体制を確立しました。GWレーザーは、この技術の工業規模での量産を実現した中国初の企業となりました。
GWは、976nm励起技術に基づいた製品の量産を中国で初めて実現した企業であり、この技術を用いた製品の量産における国内のパイオニアです。
同社の機器は42%を超える太陽光発電変換効率を誇り、業界の競合他社の効率は25～30%にとどまっている。これにより、エンドユーザーは運用コストを大幅に削減できる。中国のメーカーの中で、40%を超える太陽光発電効率を実現しているのはGW Laser社のみである。
単一共振器キャビティを備えたシングルモード3000ワットレーザーを、直径14μmの光ファイバー出力で実現し、レーザービーム品質パラメータM²は1.1未満である。これは、現在のところ産業用ファイバーレーザーの物理的限界である。
高出力キロワット級レーザーシステムは、中厚金属板のレーザー切断における主要なツールとなっています。このようなレーザーを1台稼働させることで、年間10万元以上の電気代を節約でき、顧客の運用コストを大幅に削減できます。
高効率976nmポンプ技術における技術的ブレークスルー
長年の研究開発を経て、GW Laser社の専門家は976nmポンピング技術の本格的な産業応用を成功裏に実現し、以下の分野で様々な最適化と革新的なソリューションを導入しました。
揚水源の選定
同社の発展は、特殊な976nmチップの開発から始まった。エンジニアたちは、976nmの励起光源を再設計・カスタマイズし、大量生産の条件に完全に適合させた。
チップおよび水冷プレートの感度に関するプロジェクト
同社の専門家は、マルチエレメントモノブロック封止技術を最適化し、放熱性を向上させるため、熱基板とポンプ光源チップの設計に携わりました。同時に、直接水冷システムの調整も行い、最適な流量、冷却液組成、その他の特性を選択することで、すべての主要性能指標の安定性を確保しました。GW Laserは、976nmポンプ光源の冷却問題に対する独自のソリューションを開発し、この発明について国内外の特許庁から特許を取得しています。
溶接継手の構造設計と熱制御
熱プロセスの複数のコンピュータシミュレーションと実地試験に基づき、冷却システム内の温度変動がレーザー出力パラメータに及ぼす影響を排除する、革新的な水冷チャネルと冷却プレートの設計が開発された。
利得ファイバーは976nmの光を強く吸収するため、ファイバー接続部におけるエネルギー密度は極めて高くなります。GW Laser社独自の接続部向け熱制御技術は、超高出力下での熱バランス維持という課題を克服しました。
残留放射線治療
残留放射線処理は、976nm励起条件下でファイバーを動作させる際に、ファイバーの長期的な熱安定性を確保するための重要な技術プロセスです。GW Laser独自の残留放射線処理方法は、光学部品の機械的損傷を防ぎ、高出力レーザーシステムの安定動作を保証します。
レーザー出力特性を向上させるための包括的な設計最適化
レーザー発振器の設計、統合された熱制御システム、回折格子の反射特性、その他のパラメータを総合的に最適化することにより、モード不安定性や非線形光学現象の影響を抑制し、単一の共振器から安定した高出力の単一モードレーザー出力を得ることが可能となる。