【實(shí)測(cè)】電光轉(zhuǎn)換效率超38%，不只是說(shuō)說(shuō)而已

關(guān)于激光器電光轉(zhuǎn)化效率的話題一直備受關(guān)注，甚至有人還拿這個(gè)大做文章。那么，今天我們就好好聊聊這個(gè)話題：

1   什么是電光轉(zhuǎn)化效率?

2   提升電光轉(zhuǎn)換效率有何難點(diǎn)?

3   銳科激光器的電光轉(zhuǎn)換效率到底是多少?

什么是電光轉(zhuǎn)化效率

電光轉(zhuǎn)換效率是衡量激光器性能的一個(gè)重要指標(biāo)，簡(jiǎn)單概括講就是指將電能轉(zhuǎn)換為激光的能量轉(zhuǎn)換效率。

大家為什么如此關(guān)心這個(gè)指標(biāo)?說(shuō)白了，是關(guān)系到生產(chǎn)成本直接的數(shù)據(jù)，決定了每月電費(fèi)單子上的數(shù)字是驚嚇還是驚喜。所以，國(guó)內(nèi)外的激光器制造商都力求在技術(shù)上不斷突破提升激光器的電光轉(zhuǎn)換效率。

提升電光轉(zhuǎn)換效率有何難點(diǎn)呢

從技術(shù)角度來(lái)講，是220V/380V經(jīng)過(guò)激光器電源(驅(qū)動(dòng))系統(tǒng)后，轉(zhuǎn)換為各種等級(jí)電壓以驅(qū)動(dòng)泵浦源，泵浦源將電能轉(zhuǎn)換為泵浦光，泵浦光經(jīng)過(guò)增益光纖及光纖諧振腔后轉(zhuǎn)換為激光輸出。

上述3種轉(zhuǎn)換過(guò)程均存在一定的能量損耗，這些損耗的能量大部分轉(zhuǎn)換為熱量。熱量的增加會(huì)導(dǎo)致激光器溫度升高，而過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致激光器輸出功率不穩(wěn)定。因此，需要通過(guò)外部設(shè)備給激光器降溫，會(huì)產(chǎn)生一定的額外成本。

較高的電光轉(zhuǎn)換效率意味著產(chǎn)生較少的熱量，高電光轉(zhuǎn)換效率的泵浦源，以及高光-光轉(zhuǎn)換效率的摻鐿光纖，可以減少發(fā)熱，從而降低系統(tǒng)的散熱成本，同時(shí)還能有效提高器件的可靠性，實(shí)現(xiàn)更高功率、更穩(wěn)定的激光輸出。所以若想實(shí)現(xiàn)更高的電光轉(zhuǎn)換效率，首先要提升泵浦源和摻鐿光纖的轉(zhuǎn)換效率。

銳科新一代激光器所使用的自主研制的915nm泵浦源，額定輸出功率10~400W，電光轉(zhuǎn)換效率大于50%，平均電光轉(zhuǎn)換效率55%-57%;新一代的高功率摻鐿光纖，摻雜更加均勻，吸收系數(shù)提升50%，承受功率提高40%。同時(shí)采用全新的電源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整機(jī)電光轉(zhuǎn)換效率可提升至少5%。

另外，電光轉(zhuǎn)換效率與器件的溫度有很大的關(guān)系，銳科針對(duì)915nm泵浦模塊進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的高溫老化測(cè)試，測(cè)試時(shí)間大于8000小時(shí)，并以33.8的倍速加速老化，相當(dāng)于270400小時(shí)。測(cè)試過(guò)程中，泵浦源都能保持穩(wěn)定的功率輸出。近乎苛刻的測(cè)試，就是為了給客戶提供更高穩(wěn)定性和高可靠性的激光器產(chǎn)品。

915nm泵浦模塊可靠性測(cè)試

銳科激光器的電光轉(zhuǎn)換效率

到底有多少呢

我們用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)話！銳科隨機(jī)抽取的一臺(tái)12000W及20000W連續(xù)光纖激光器為例，實(shí)測(cè)電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)37%以上，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)下圖。

01

12000W電能質(zhì)量分析儀實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

02

20000W電能質(zhì)量分析儀實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

*注：銳科激光器功率都是有一定冗余，隨機(jī)抽取的這臺(tái)12kW的實(shí)際輸出功率是12.33kW;20kW的實(shí)際輸出功率是20.15kW，電光轉(zhuǎn)化率采用的是實(shí)際輸出功率與總消耗功率的比值。

如今，隨著激光技術(shù)的不斷突破，國(guó)產(chǎn)激光器的電光轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)大幅提升。不僅如此，其他各方面的性能，包括功率穩(wěn)定性、可靠性更是不斷升級(jí)，在實(shí)際應(yīng)用中與國(guó)外品牌無(wú)差別甚至更好。近期銳科一家終端客戶親測(cè)了銳科及某國(guó)外品牌3000W、8000W、12000W三款機(jī)型的電光轉(zhuǎn)化率，機(jī)器都是隨機(jī)抽樣，得到了如下結(jié)果：

*注：因客戶無(wú)法測(cè)出激光器實(shí)際輸出功率，這里統(tǒng)一采用額定輸出功率。

由數(shù)據(jù)可見(jiàn)，銳科激光器的實(shí)際電光轉(zhuǎn)換效率與進(jìn)口品牌不相上下。并不像其“成本計(jì)算器”中的毫無(wú)根據(jù)的數(shù)字。關(guān)于企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，也需從采購(gòu)成本、使用成本、售后服務(wù)成本、政策影響成本等多方面進(jìn)行綜合考量。

銳科激光一直秉承著踏踏實(shí)實(shí)做產(chǎn)品、全心全意為客戶的企業(yè)理念。不浮夸、不詆毀，做好自己，始終致力于讓更多企業(yè)用得上、也用得起中國(guó)高品質(zhì)的激光器，即使是競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的當(dāng)下，仍不改其根本。而這，也是越來(lái)越多客戶認(rèn)定銳科的主要原因。

文章來(lái)自于：銳科激光