„Ein kürzlich von Raycus Laser, einem Technologieunternehmen im Wuhan Optics Valley, entwickelter Faserlaser hat einen neuen Weltrekord für die Strahlqualität von Faserlasern auf demselben Niveau aufgestellt.“ Am 13. Mai enthüllte Yan Dapeng, ein national herausragender Ingenieur sowie stellvertretender Vorsitzender und Chefingenieur von Wuhan Raycus Laser Co., Ltd. (im Folgenden „Raycus Laser“ genannt), dass es sich bei dem Laser um einen Single-Mode-10.000-Watt-Faserlaser mit einer Ausgangsleistung von bis zu 10,1 kW und einem Strahlqualitätsfaktor M von nur 1,13 handelt. Auf der jüngsten Munich Shanghai Optical Expo erregte dieser in Wuhan hergestellte Laser weltweite Aufmerksamkeit.
Laser gelten als „das schnellste Messer, das hellste Licht und das genaueste Lineal“ und sind die Kernkomponenten von Industriemaschinen. Ihr technisches Niveau hängt mit der Entwicklung hochwertiger Fertigungsindustrien zusammen. Zuvor wurde seine Kerntechnologie von einigen wenigen entwickelten Ländern monopolisiert. Darüber hinaus ist der „Raman-Effekt“ im Bereich der Hochleistungsfaserlaser ein weltweites Problem, das die globale Industrie plagt. Yan Dapeng erklärte, dass der „Raman-Effekt“ dem „Stau“ ähnelt, auf den Lichtenergie bei der Übertragung über Glasfaser stößt. Während des Übertragungsprozesses erfährt ein Teil des optischen Signals eine Energieabweichung und Verlustakkumulation, was nicht nur die weitere Verbesserung der Laserausgangsleistung direkt einschränkt, sondern auch zu einer lokalen Energieakkumulation führt, die leicht zu Schäden an der Glasfaser und der gesamten Ausrüstung führen kann. Dies ist ein entscheidender Punkt, der die iterative Aufrüstung von Hochleistungs- und Ultra-{9}Hochleistungslasern behindert.
Die Laseroptikingenieure von Raycus debuggen die Kernparameter des Lasers.
Um dieses globale Problem zu überwinden, folgten die wissenschaftlichen Forscher von Raycus Laser nicht blind dem herkömmlichen technischen Weg ausländischer achteckiger optischer Fasern. Stattdessen wählten sie einen neuen Ansatz und zielten auf kreisförmig modifizierte optische Fasern ab. Nach fünf Jahren wissenschaftlicher und technologischer Forschung entwickelten sie erfolgreich einen Single-Mode-10.000-{6}Watt-Faserlaser. Yan Dapeng sagte, dies sei gleichbedeutend mit dem Bau einer verlustarmen und hocheffizienten „Autobahn“ für Laser. Diese Kerntechnologie gewann 2024 den zweiten Preis des National Science and Technology Progress Award. Nach erfolgreicher technischer Forschung hat Raycus Laser in den letzten zwei Jahren alles daran gesetzt, Technologie in Produkte umzuwandeln und wissenschaftliche und technologische Errungenschaften vom Labor in die Produktionslinie und vom „Bücherregal“ ins „Regal“ zu verlagern.
„Die Praxis der Produktherstellung hat gezeigt, dass dieser technologische Durchbruch zu einer erheblichen Reduzierung der Produktionskosten geführt hat.“ Yan Dapeng sagte, dass herkömmliche 10.000-{4}Watt-Laser mit hoher Strahlqualität meist die „Same-Band-Pump“-Technologie mit komplexen Strukturen und der Abhängigkeit von importierten Kernkomponenten verwenden, was zu hohen Kosten führt und nicht in großem Maßstab auf die allgemeine Industrieproduktion angewendet werden kann. Dieser neue Laser verwendet „Direktpumpen“ anstelle von „Co-Band-Pumpen“, und der Preis der Halbleiterpumpquelle des Kerngeräts ist vom frühen Importpreis von 200.000 Yuan/1000 W auf die aktuellen Inlandskosten von 2.000 Yuan/1000 W gesunken.
Im Labordemonstrationsbereich der Raycus Laser Company sah der Reporter, dass das Aussehen und die Größe des Single-Mode-10.000-Watt-Faserlasers denen eines Schulpodests ähnelten. Nach Angaben des Laborpersonals verfügt das Produkt über ein kompaktes Gehäuse, einen stabilen Betrieb und senkt die Produktionskosten um fast 50 %.
Raycus Laser überwindet „Stuck Neck“-Liste im technischen Katalog.
Derzeit hat Raycus Laser ein unabhängiges und kontrollierbares Industriesystem für die gesamte Kette aufgebaut, das Eigenforschung, Produktion und Nutzung der gesamten Kette von Kernmaterialien über Schlüsselkomponenten bis hin zu kompletten Lasermaschinen realisiert. Yan Dapeng sagte, dass der dieses Mal eingeführte neue Laser aufgrund seiner hervorragenden Strahlqualität, stabilen Betriebsleistung und Kostenvorteile voraussichtlich in großem Umfang in nationalen Wirtschaftsbereichen wie der Automobilherstellung, neuen Energien, dem 3D-Druck und der Präzisionsbearbeitung über große Entfernungen eingesetzt wird.
