Амплітудны высокамагутны лазер Satsuma X

Amplitude Satsuma X - гэта высокамагутны звышхуткі лазер на тонкім дыску, выпушчаны кампаніяй Amplitude of France. Ён выкарыстоўвае рэвалюцыйную тэхналогію ўзмацняльніка тонкіх дыскаў для дасягнення сярэдняй выходнай магутнасці на ўзроўні кілават, захоўваючы пры гэтым дакладнасць фемтасекунднага імпульсу, перавызначаючы мяжу магутнасці прамысловай звышхуткай апрацоўкі.

2. Прарыўны прынцып працы

1. Тонкаслойная архітэктура ўзмацняльніка

Асяроддзе ўзмацнення: тонкі зрэз крышталя Yb:YAG (таўшчыня <200 мкм)

Суадносіны плошчы паверхні і аб'ёму ў 100 разоў больш, чым у традыцыйных стрыжневых лазераў

Падтрымлівае шматпраходную прапампоўку (16 здабычы энергіі)

Перавагі тэрмічнага кіравання:

Тэрмічны градыент <0,1°C/мм (традыцыйныя стрыжневыя лазеры >5°C/мм)

Тэарэтычны эфект цеплавой лінзы набліжаецца да нуля

2. Шматкаскадная сістэма ўзмацнення

Крыніца зародка: валаконны асцылятар (шырыня імпульсу <300 фс)

Этап папярэдняга ўзмацнення: валаконная сістэма CPA (расцягванне імпульсу да 2 нс)

Асноўны каскад узмацняльніка: тонкаслойны шматпраходны ўзмацняльнік (энергія аднаго імпульсу> 50 мДж)

Кампрэсар: пара рашотак сціскае назад фемтасекундныя імпульсы

3. Тэхналогія кантролю ў рэжыме рэальнага часу

Адаптыўная аптычная сістэма:

Люстэрка, якое дэфармуецца, выпраўляе скажэнне хвалевага фронту (дакладнасць λ/10)

Дыягностыка пульса ў рэжыме рэальнага часу (інтэграцыя тэхналогіі FROG)

Інтэлектуальнае кіраванне харчаваннем:

Аўтаматычна наладжваць параметры серыі імпульсаў у адпаведнасці са здольнасцю адбіваць матэрыялу

Ваганні магутнасці <±0,8% (8 гадзін бесперапыннай працы)

III. Вядучыя ў галіны перавагі

1. Баланс магутнасці і дакладнасці

Параметры Satsuma X HP3 Традыцыйны дыскавы лазер

Сярэдняя магутнасць 1кВт 500Вт

Энергія аднаго імпульсу 50 мДж 20 мДж

Хуткасць апрацоўкі алюмініевай фальгі 15 м/мін (таўшчыня 0,1 мм) 8 м/мін

Зона тэрмічнага ўздзеяння <5 мкм <10 мкм

2. Прарыў у прамысловай прымяняльнасці

7×24 бесперапынная праца:

Прыміце аптычны дызайн без клею (антывібрацыя>5G)

MTBF ключавых кампанентаў>30 000 гадзін

Інтэлектуальная сістэма абслугоўвання:

Напамін аб прагнастычным тэхнічным абслугоўванні (на аснове алгарытму штучнага інтэлекту)

Модульная замена (аптычныя кампаненты <30 хвілін)

3. Перавагі апрацоўкі матэрыялаў

Апрацоўка металу з высокім адбіваннем:

Суадносіны глыбіні і шырыні зваркі медзі 20:1 (традыцыйная тэхналогія <10:1)

Рэзка залатой фальгой без расплавленых шарыкаў (хуткасць> 20 м/мін)

Апрацоўка празрыстага матэрыялу:

Дакладнасць кантролю якасці ўнутранай мадыфікацыі шкла ±0,5 мкм

Сапфіравы канус <0,1°

IV. Тыповыя сцэнары прымянення

1. Вытворчасць новых энергетычных батарэй

Стрыжка вуха:

Хуткасць рэзкі меднай фальгі 8 мкм 30 м/мін

Краі без задзірын (Ra<0,5 мкм)

Зварка корпуса батарэі:

Пранікненне алюмініевага сплаву пры зварцы 10 мм

Сітаватасць <0,01%

2. Аэракасмічны

Адтуліна астуджэння лопасці турбіны:

Мікрапоры высокатэмпературнага сплаву (суадносіны глыбіні да дыяметра Φ50 мкм 50:1)

Адсутнасць пласта пераробкі (трываласць павялічана ў 3 разы)

Апрацоўка кампазітных матэрыялаў:

Рэзка без расслаення CFRP (зона тэрмічнага ўздзеяння <3 мкм)

3. Дакладная электроніка

Апрацоўка гнуткай схемы:

Дакладнасць рэзкі плёнкі PI ±2 мкм

Мінімальная шырыня лініі 15 мкм

Упакоўка паўправаднікоў:

Эфектыўнасць апрацоўкі шкла скразнымі адтулінамі (ТГВ) павялічана ў 5 разоў

V. Перавагі тэхнічнага параўнання

Элементы параўнання Satsuma X Канкурэнт ЗША Нямецкі канкурэнт

Маштабаванне магутнасці Канструкцыя 1,5 кВт Верхняя мяжа 800 Вт Верхняя мяжа 1 кВт

Гнуткасць імпульсу 0,1-10 пс з рэгуляваннем Фіксаваная шырыня імпульсу Абмежаваная рэгуляванне

Плошча 1,2 м² 2 м² 1,8 м²

Каэфіцыент энергаспажывання 1,0 1,3 1,2

VI. Сістэма сэрвіснай падтрымкі

Глабальныя лабараторыі прымянення: Францыя/ЗША/Японія/Кітай (Шанхай)

Пакет распрацоўкі працэсаў: забяспечвае больш за 100 бібліятэк параметраў апрацоўкі матэрыялаў

Дыстанцыйная дыягностыка: пошук і ліквідацыя непаладак сеткі 5G у рэжыме рэальнага часу

Satsuma X паспяхова вырашыла праблему "цеплавога вузкага месца" звышхуткіх лазераў у галіне высокай магутнасці за кошт глыбокай інтэграцыі тэхналогіі тонкаплёнкавага ўзмацнення і інтэлектуальнага кіравання і стала трансфармацыйным інструментам для такіх стратэгічных галін, як аэракасмічная прамысловасць і новая энергетыка. Яго модульная канструкцыя таксама захоўвае тэхнічную прастору для будучых мадэрнізацый да 1,5 кВт.