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紅光獎專欄

武漢光至科技有限公司
入圍:光纖激光器創新貢獻獎

來源:激光制造網2021-04-12

高亮度200W光纖MOPA脈沖激光器

圖片6.png

主要用途:

(1)薄片金屬精密焊接,特別是銅材焊接;(2)模具精密清洗;(3)硬脆材料打孔和深雕;(4)動力電池清洗和極耳切割;(5)氧化鋁亮面標記。

上市時間:2020年下半年推出,第一批產品服務近1年,已經在3C、動力電池和硬脆材料加工行業得到廣泛應用。


技術參數

波長

1064nm

平均功率

200W


峰值功率

10kW

功率穩定性

< 3%


光束質量m2

< 1.4

重復頻率

1kHz~4MHz


脈沖能量

1.5mJ

冷卻方式

風冷


產品特點:

(1)優異的光束質量。采用電調制種子源加三級放大方案設計,優化末級功率放大器設計,將常規200W脈沖激光的光束質量從1.8提升到1.4以內,光斑圓度和亮度大為提高。

(2)快速的響應速度。采用全FPGA電控方案,不同參數的切換響應時間縮短到30μs,適應多種參數高速切換,工藝適應性更強。

(3)高功率穩定性。通過熱分析和器件選型,優化整機散熱,同時改善恒流驅動電路的穩定性,顯著提高激光器的平均功率穩定性,穩態工作短時功率穩定性優于1%。

(4)首脈沖可調可用。對精密切割和標記類應用,可以自由調整首脈沖高度,保證首脈沖可用。


產品創新

光至科技研發技術團隊由清華大學博士領銜,集合國內領先的光學、電路、軟件、熱控和工藝研發團隊,從應用和客戶需求出發,精心打磨產品。

針對常規國產高功率MOPA激光器光束質量差,穩定性和可靠性差的痛點,從第一性原理出發,重新設計整體光學、電控和熱控設計方案,改進生產和測試工藝,保證穩定生產高亮度激光器產品。


本產品的創新點包括:(1)光學設計上將高功率連續激光器的模式控制方法引入到脈沖激光器,通過彎曲濾模和光譜濾模純化輸出光學模式,保證穩定的高亮度激光輸出。(2)采用全FPGA軟核控制方案,簡化傳統的FPGA加單片機方案,參數切換響應速度更快。


市場情況

高亮度高功率MOPA脈沖激光器的主要市場包括動力電池極耳切割,3C產品焊接和激光精密清洗等領域,除了激光清洗對模式要求較低外,其他應用主要由進口的IPG和SPI光源占據。整體市場規模一年約3000臺,總值約4億元,并且還在快速增長過程中。


光至科技的高亮度200W GMZ系列推出后,在多個細分領域經過客戶的驗證和認可,已經在3C焊接和動力電池領域得到了應用,累積出貨超過200臺。隨著市場規模擴大和客戶認可度的提高,后期有望逐步實現對進口產品的替代,并且在增量應用市場贏得更大的份額。


光至科技成立近三年來,始終堅持以客戶和應用為導向,始終堅持從第一性原理出發提升激光器的性能和質量,以成為服務精密制造的先進光源供應商為目標,比GMZ系列性能更為先進的高功率脈沖光源已經在應用推廣過程中。


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