Амплитудный лазер высокой мощности Satsuma X

Amplitude Satsuma X — это сверхбыстрый лазер с тонким диском высокой мощности, выпущенный французской компанией Amplitude. Он использует революционную технологию усилителя с тонким диском для достижения средней выходной мощности на уровне киловатта при сохранении точности фемтосекундного импульса, что переопределяет границу мощности промышленной сверхбыстрой обработки.

2. Прорывной принцип работы

1. Архитектура тонкослойного усилителя

Среда усиления: тонкий срез кристалла Yb:YAG (толщина <200 мкм)

Соотношение площади поверхности к объему в 100 раз больше, чем у традиционных стержневых лазеров.

Поддерживает многоходовую перекачку (16 отборов энергии)

Преимущества терморегулирования:

Температурный градиент <0,1°C/мм (традиционные стержневые лазеры >5°C/мм)

Теоретический эффект тепловой линзы приближается к нулю

2. Многокаскадная система усиления

Источник: волоконный генератор (ширина импульса <300 фс)

Стадия предварительного усиления: волоконная система CPA (растяжение импульса до 2 нс)

Основной каскад усилителя: многопроходный усилитель с тонкими пластинами (энергия одиночного импульса >50 мДж)

Компрессор: пара решеток сжимает фемтосекундные импульсы

3. Технология управления в реальном времени

Адаптивная оптическая система:

Деформируемое зеркало исправляет искажение волнового фронта (точность λ/10)

Диагностика пульса в реальном времени (интеграция технологии FROG)

Интеллектуальное управление питанием:

Автоматическая регулировка параметров последовательности импульсов в соответствии с отражательной способностью материала

Колебание мощности <±0,8% (8 часов непрерывной работы)

III. Ведущие в отрасли преимущества

1. Баланс мощности и точности

Параметры Satsuma X HP3 Традиционный дисковый лазер

Средняя мощность 1кВт 500Вт

Энергия одиночного импульса 50 мДж 20 мДж

Скорость обработки алюминиевой фольги 15м/мин (толщина 0,1мм) 8м/мин

Зона термического влияния <5мкм <10мкм

2. Прорыв в промышленной применимости

Непрерывная работа 7×24:

Принять оптическую конструкцию без клея (антивибрация>5G)

Среднее время безотказной работы основных компонентов >30 000 часов

Интеллектуальная система обслуживания:

Напоминание о профилактическом обслуживании (на основе алгоритма ИИ)

Модульная замена (оптические компоненты <30 минут)

3. Преимущества обработки материалов

Высокоотражающая обработка металла:

Соотношение глубины и ширины сварки меди 20:1 (традиционная технология <10:1)

Резка золотой фольги без расплавления капель (скорость>20 м/мин)

Обработка прозрачного материала:

Точность контроля качества внутренней модификации стекла ±0,5 мкм

Конусность сапфировой резки <0,1°

IV.Типичные сценарии применения

1. Производство новых энергетических аккумуляторов

Обрезка полюсных ушей:

Скорость резки медной фольги толщиной 8 мкм составляет 30 м/мин.

Без заусенцев на кромках (Ra<0,5 мкм)

Сварка корпуса аккумулятора:

Провар алюминиевого сплава 10 мм

Пористость <0,01%

2. Аэрокосмическая промышленность

Отверстие охлаждения лопатки турбины:

Микропоры из высокотемпературного сплава (Φ50 мкм, отношение глубины к диаметру 50:1)

Нет перелитого слоя (усталостная долговечность увеличена в 3 раза)

Обработка композитных материалов:

Резка без расслоения углепластика (зона термического влияния <3 мкм)

3. Прецизионная электроника

Гибкая обработка схем:

Точность резки ПИ-пленки ±2 мкм

Минимальная ширина линии 15 мкм

Корпус полупроводников:

Эффективность обработки стеклянных отверстий (TGV) увеличена в 5 раз

V. Технические преимущества сравнения

Сравнение элементов Satsuma X Конкурент из США Конкурент из Германии

Масштабируемость мощности 1,5 кВт конструкция 800 Вт верхний предел 1 кВт верхний предел

Гибкость импульса 0,1-10 пс, регулируемая Фиксированная ширина импульса Ограниченная регулировка

Площадь 1,2 м² 2 м² 1,8 м²

Коэффициент потребления энергии 1,0 1,3 1,2

VI.Система сервисной поддержки

Глобальные прикладные лаборатории: Франция/США/Япония/Китай (Шанхай)

Пакет разработки процесса: содержит более 100 библиотек параметров обработки материалов.

Удаленная диагностика: устранение неполадок в сети 5G в режиме реального времени

Satsuma X успешно решила проблему «теплового узкого места» сверхбыстрых лазеров в области высокой мощности за счет глубокой интеграции технологии тонкопленочного усиления и интеллектуального управления и стала преобразующим инструментом для стратегических отраслей, таких как аэрокосмическая промышленность и новая энергетика. Ее модульная конструкция также оставляет техническое пространство для будущих обновлений до 1,5 кВт.