Laser công suất cao biên độ Satsuma X

Amplitude Satsuma X là laser đĩa mỏng siêu nhanh công suất cao do Amplitude của Pháp ra mắt. Nó sử dụng công nghệ khuếch đại đĩa mỏng mang tính cách mạng để đạt được công suất đầu ra trung bình ở mức kilowatt trong khi vẫn duy trì độ chính xác xung femto giây, xác định lại ranh giới công suất của quá trình xử lý siêu nhanh trong công nghiệp.

2. Nguyên lý hoạt động đột phá

1. Kiến trúc bộ khuếch đại lát mỏng

Môi trường khuếch đại: Tinh thể Yb:YAG lát mỏng (độ dày <200μm)

Tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích gấp 100 lần so với laser thanh truyền thống

Hỗ trợ bơm nhiều lần (16 lần trích xuất năng lượng)

Ưu điểm của quản lý nhiệt:

Độ dốc nhiệt <0,1°C/mm (laser thanh truyền thống >5°C/mm)

Hiệu ứng thấu kính nhiệt lý thuyết tiến tới bằng không

2. Hệ thống khuếch đại nhiều tầng

Nguồn hạt giống: bộ dao động sợi (độ rộng xung <300fs)

Giai đoạn tiền khuếch đại: hệ thống CPA sợi (kéo dài xung đến 2ns)

Tầng khuếch đại chính: bộ khuếch đại đa thông mỏng (năng lượng xung đơn >50mJ)

Máy nén: cặp lưới nén các xung femto giây trở lại

3. Công nghệ điều khiển thời gian thực

Hệ thống quang học thích ứng:

Gương biến dạng hiệu chỉnh độ méo mặt sóng (độ chính xác λ/10)

Chẩn đoán xung thời gian thực (tích hợp công nghệ FROG)

Quản lý năng lượng thông minh:

Tự động điều chỉnh các thông số của chuỗi xung theo độ phản xạ của vật liệu

Biến động công suất <±0.8% (hoạt động liên tục trong 8 giờ)

III. Ưu điểm hàng đầu trong ngành

1. Cân bằng công suất chính xác

Thông số Satsuma X HP3 Laser đĩa truyền thống

Công suất trung bình 1kW 500W

Năng lượng xung đơn 50mJ 20mJ

Tốc độ xử lý của lá nhôm 15m/phút (dày 0,1mm) 8m/phút

Vùng ảnh hưởng nhiệt <5μm <10μm

2. Đột phá trong ứng dụng công nghiệp

Hoạt động liên tục 7×24:

Áp dụng thiết kế không cần keo quang học (chống rung> 5G)

MTBF của các thành phần chính >30.000 giờ

Hệ thống bảo trì thông minh:

Nhắc nhở bảo trì dự đoán (dựa trên thuật toán AI)

Thay thế mô-đun (linh kiện quang học <30 phút)

3. Ưu điểm xử lý vật liệu

Xử lý kim loại có độ phản xạ cao:

Tỷ lệ độ sâu trên chiều rộng hàn đồng là 20:1 (công nghệ thông thường <10:1)

Cắt lá vàng không cần hạt nóng chảy (tốc độ> 20m/phút)

Xử lý vật liệu trong suốt:

Độ chính xác kiểm soát chất lượng sửa đổi bên trong kính ±0,5μm

Độ côn cắt Sapphire <0,1°

IV. Các tình huống ứng dụng điển hình

1. Sản xuất pin năng lượng mới

Cắt tai cực:

Tốc độ cắt lá đồng 8μm 30m/phút

Cạnh không có gờ (Ra < 0,5μm)

Hàn vỏ pin:

Độ thâm nhập hàn hợp kim nhôm 10mm

Độ xốp <0,01%

2. Hàng không vũ trụ

Lỗ làm mát cánh tuabin:

Lỗ rỗng hợp kim chịu nhiệt độ cao (tỷ lệ độ sâu/đường kính Φ50μm 50:1)

Không có lớp đúc lại (tuổi thọ mỏi tăng gấp 3 lần)

Gia công vật liệu composite:

Cắt không tách lớp CFRP (vùng chịu ảnh hưởng nhiệt <3μm)

3. Điện tử chính xác

Xử lý mạch linh hoạt:

Độ chính xác cắt màng PI ±2μm

Chiều rộng đường tối thiểu 15μm

Đóng gói chất bán dẫn:

Hiệu suất xử lý kính xuyên lỗ (TGV) tăng gấp 5 lần

V. Ưu điểm so sánh về mặt kỹ thuật

Các mặt hàng so sánh Satsuma X Đối thủ cạnh tranh của Hoa Kỳ Đối thủ cạnh tranh của Đức

Khả năng mở rộng công suất Thiết kế 1,5kW Giới hạn trên 800W Giới hạn trên 1kW

Độ linh hoạt của xung Có thể điều chỉnh 0,1-10ps Độ rộng xung cố định Điều chỉnh giới hạn

Dấu chân 1,2m² 2m² 1,8m²

Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng 1.0 1.3 1.2

VI. Hệ thống hỗ trợ dịch vụ

Phòng thí nghiệm ứng dụng toàn cầu: Pháp/Hoa Kỳ/Nhật Bản/Trung Quốc (Thượng Hải)

Gói phát triển quy trình: Cung cấp hơn 100 thư viện tham số xử lý vật liệu

Chẩn đoán từ xa: Xử lý sự cố mạng 5G theo thời gian thực

Satsuma X đã giải quyết thành công vấn đề "thắt cổ chai nhiệt" của laser siêu nhanh trong lĩnh vực công suất cao thông qua sự tích hợp sâu sắc của công nghệ khuếch đại màng mỏng và điều khiển thông minh, và trở thành một công cụ chuyển đổi cho các ngành công nghiệp chiến lược như hàng không vũ trụ và năng lượng mới. Thiết kế mô-đun của nó cũng dành không gian kỹ thuật cho các nâng cấp trong tương lai lên 1,5kW.