Amplitudový vysokovýkonný laser Satsuma X

Amplitude Satsuma X je vysoce výkonný ultrarychlý laser s tenkým diskem uvedený na trh společností Amplitude of France. Využívá revoluční technologii zesilovačů na tenkém disku k dosažení průměrného výkonu na úrovni kilowattů při zachování přesnosti femtosekundového pulsu, čímž nově definuje hranici výkonu průmyslového ultrarychlého zpracování.

2. Průlomový princip práce

1. Architektura tenkovrstvého zesilovače

Médium zisku: Yb:YAG krystal tenký plátek (tloušťka <200μm)

Poměr plocha/objem je 100krát vyšší než u tradičních tyčových laserů

Podporuje víceprůchodové čerpání (16 extrakcí energie)

Výhody tepelného managementu:

Tepelný gradient <0,1°C/mm (tradiční tyčové lasery >5°C/mm)

Teoretický efekt tepelné čočky se blíží nule

2. Vícestupňový zesilovací systém

Zdroj seed: vláknový oscilátor (šířka pulsu <300fs)

Předzesilovací fáze: systém CPA vlákna (natažení pulsu na 2ns)

Hlavní zesilovací stupeň: tenký víceprůchodový zesilovač (energie jednoho pulzu >50 mJ)

Kompresor: dvojice mřížek komprimuje zpět femtosekundové pulsy

3. Technologie řízení v reálném čase

Adaptivní optický systém:

Deformovatelné zrcadlo koriguje zkreslení čela vlny (přesnost λ/10)

Pulzní diagnostika v reálném čase (integrace technologie FROG)

Inteligentní správa napájení:

Automaticky upravte parametry sledu pulzů podle odrazivosti materiálu

Kolísání výkonu <±0,8 % (8 hodin nepřetržitého provozu)

III. Přednosti v oboru

1. Výkonově přesné vyvážení

Parametry Satsuma X HP3 Tradiční diskový laser

Průměrný výkon 1kW 500W

Energie jednoho pulzu 50mJ 20mJ

Rychlost zpracování hliníkové fólie 15m/min (tloušťka 0,1mm) 8m/min

Tepelně ovlivněná zóna <5μm <10μm

2. Průlom v průmyslové využitelnosti

7×24 nepřetržitý provoz:

Přijměte optický design bez lepidla (antivibrační>5G)

MTBF klíčových komponent > 30 000 hodin

Inteligentní systém údržby:

Pripomenutí prediktivní údržby (na základě algoritmu AI)

Modulární výměna (optické komponenty <30 minut)

3. Výhody zpracování materiálu

Vysoce reflexní kovové zpracování:

Poměr hloubky a šířky svařování mědi 20:1 (konvenční technologie <10:1)

Řezání zlaté fólie bez kuliček taveniny (rychlost >20 m/min)

Průhledné zpracování materiálu:

Přesnost kontroly kvality vnitřní úpravy skla ±0,5μm

Safírový řezný kužel <0,1°

IV. Typické scénáře aplikací

1. Výroba nových energetických baterií

Řezání tyčového ucha:

Rychlost řezání 8μm měděné fólie 30 m/min

Bez otřepů (Ra<0,5μm)

Svařování pláště baterie:

Průnik svařování hliníkové slitiny 10 mm

Pórovitost <0,01 %

2. Letectví

Chladicí otvor turbínové lopatky:

Mikropóry z vysokoteplotní slitiny (Φ50μm poměr hloubky k průměru 50:1)

Žádná přetavená vrstva (únavová životnost se zvýšila 3krát)

Zpracování kompozitního materiálu:

CFRP nedelaminační řezání (teplem ovlivněná zóna <3μm)

3. Přesná elektronika

Flexibilní zpracování obvodů:

Přesnost řezání PI fólie ±2μm

Minimální šířka čáry 15μm

Balení polovodičů:

Účinnost zpracování skleněného průchozího otvoru (TGV) se zvýšila 5krát

V. Výhody technického srovnání

Srovnávací položky Satsuma X Americký konkurent Německý konkurent

Škálovatelnost výkonu 1,5kW provedení 800W horní limit 1kW horní limit

Flexibilita pulzu 0,1-10ps nastavitelná Pevná šířka pulzu Omezené nastavení

Půdorys 1,2m² 2m² 1,8m²

Poměr spotřeby energie 1,0 1,3 1,2

VI. Systém servisní podpory

Globální aplikační laboratoře: Francie/USA/Japonsko/Čína (Shanghai)

Balíček pro vývoj procesů: Poskytuje více než 100 knihoven parametrů zpracování materiálu

Vzdálená diagnostika: Odstraňování problémů se sítí 5G v reálném čase

Satsuma X úspěšně vyřešila problém „tepelného úzkého hrdla“ ultrarychlých laserů v oblasti vysokého výkonu prostřednictvím hluboké integrace tenkovrstvé zesilovací technologie a inteligentního řízení a stala se transformačním nástrojem pro strategická odvětví, jako je letecký průmysl a nová energetika. Jeho modulární konstrukce si také vyhrazuje technický prostor pro budoucí upgrady na 1,5 kW.