生态中国网 >  材料 >  正文

我国首台最大功率10万瓦工业光纤激光器启用

来源:科技日报 时间:2021-12-13 14:31:41

字号

12月10日,由南华大学与锐科激光等单位联合研制、我国首台最大功率10万瓦工业光纤激光器,在湖南衡阳启动满功率出光检验。经现场出光测试,其工作情况稳定,可正式投入使用。该设备可用于核设施管道焊接、放射环境下核设施退役拆除、核污染元器件表面去污、高放废液玻璃固化等高端应用。据悉,这也是全球第二大功率的工业激光器。

光纤激光器具电光转换效率高、金属吸收系数好、光束质量高等优点,被誉为“未来制造系统共同的加工手段”,可广泛应用于工业制造、航空航天、3C电子、医疗设施等领域,进行焊接、切割、表面去污等。现阶段,功率在10万瓦级的激光器,被定义为超高功率激光器。近年来,我国激光技术发展迅速,但诸多核心器件仍未实现自主可控,亟须加大对超高功率激光器的自主研制。

由南华大学与锐科激光等单位研制的我国首台10万瓦超高率光纤激光器,突破了多项技术瓶颈。在整机方面,开发了完整的系统集成及模块化组装技术。对于能量输出,应用高性能材料和特制镀膜工艺,制造了功率激光传输组件中重要部件——端帽,并突破性地采用自创的端帽熔接加后处理技术,实现传能光纤和端帽的无损高质熔接,其承受功率超过20万瓦;突破性解决传能光纤自发热难题,首创铠装管主动冷却技术,支持整机10万瓦机器长时间连续不间断出光。此外,为满足铜铝等高反射性材料的加工,采用先进隔离吸光散热技术,并结合首创的光热监控技术,实现了对高功率光纤回返光可控可扛。

在控制系统上,应用的先进以太网通讯方式通讯速度高,抗干扰能力强,可灵活扩展更高功率的激光器。激光器还内置了丰富的监测传感器,可实时监测并显示激光器内部各个模组的健康状况。自带的平板式工控机,可在激光器上直接查看激光器的运行状态、工作参数,并切换工作模式。内置的4G通讯模块,实现了激光器运行状态数据的云端传输和存储,方便远程诊断。