Oct 29, 2019 Deixa un missatge

Aplicació de làser de fibra al petroli i aeroespai

El col·lapse global de les comunicacions de fa cinc anys va provocar el naixement d’una nova generació de làsers industrials, làsers de fibra.

Els "làsers de fibra" són de mida més simple i menor que els làsers convencionals de sòlid o gas. De la mateixa manera que les neules basades en silici van substituir els productes per tubs, els làsers de fibra marquen una revolució industrial en el camp làser.

La companyia nord-americana IPON Photonics és la líder en l’àmbit de la fibra òptica i les vendes actuals de productes representen el 75% de les vendes globals. SPI Laser, un institut de recerca amb seu al Regne Unit, també va iniciar la producció de làser de fibra. Ambdues empreses van passar de la producció de productes de comunicació òptica a làsers industrials després del col·lapse del mercat de comunicacions l'any 2000.

La informació de comunicació es transmet en forma de polsos òptics a la fibra òptica. Quan s’incorpora una composició química determinada a una fibra òptica, pot substituir molts materials convencionals, per exemple, utilitzant una pluralitat de pedres o gasos com a medi de guany.

Ja a la dècada de 1960, es va proposar el concepte de làser de fibra. No va ser fins a la dècada de 1990 que IPG va desenvolupar un prototip pràctic. El col·lapse del mercat de les comunicacions el 2000 va ser el principal motor per al desenvolupament de làsers de fibra.

Roy Taylor, professor de l'Imperial College London, va dir: "A causa de l'esfondrament del mercat de les comunicacions, IPG va perdre el 60% del seu negoci durant la nit. IPG no va començar a vendre productes massius de làser de fibra el 2003".

La situació amb SPI és encara pitjor. David Parker, director general de SPI, va dir: "El 2003 ens vam enfrontar a una decisió important de tancar l'empresa o entrar a un mercat completament nou que era completament desconegut". L’SPI va fer una tria sàvia i es va traslladar al camp dels làsers de fibra.

Segons els experts de la revista professional Laser Focus World, es preveu que les vendes de làsers industrials a tot el món passin dels 2.200 milions de dòlars aquest any als 2.900 milions de dòlars el 2009. La proporció de làsers de fibra augmentarà del 5% actual al 30%, i les vendes seran augmenten de 110 milions de dòlars a 900 milions de dòlars. La majoria dels làsers de fibra no es venen directament als usuaris finals, sinó que es venen als integradors de sistemes làser.

Els làsers de fibra substitueixen els làsers industrials tradicionals en totes les àrees principals. Des del tall fi de circuits microelectrònics fins a la soldadura de carroceries de gran potència automotriu, des de la marca de codis de barres de mercaderies comunes fins al rejoveniment de la bellesa per eliminar traces d’edat. Un component complex i discret d’un làser convencional o sòlid convencional es substitueix per un gruix de fibres suaus i esveltes que fan que el làser sigui compacte, senzill, fàcil de fabricar i que no faci cap manteniment.

Els productes d’SPI es concentren en el rang de potència baixa i IPG augmenta la potència de sortida del làser en un factor de milers. Bill O'Neill, expert en làser de la Universitat de Cambridge, va dir: "En els propers cinc anys, la potència de sortida dels làsers de fibra augmentarà fins als 400.000 watts."

L’investigador de l’Imperial College Sergei Popov (que treballa al mateix temps per a IPG) va explicar: "Podeu agregar el làser de molts làsers de fibra en una fibra, amb la qual cosa es produeix una potència total molt elevada, que és una mica com connectar molts ordinadors. millorar el poder informàtic. "

Aquesta característica la fa aplicable a moltes zones on no hi ha làser tradicionals disponibles. Per exemple, a la indústria del petroli i el gas, es poden transmetre desenes de milers de vats de potència làser a diversos quilòmetres de fibra. Popov va dir: “D’aquesta manera, es poden construir gasoductes de petroli i gas en zones remotes més ràpidament, com la construcció de canonades d’Alaska. Mitjançant la maniobrabilitat del vehicle i l’alta eficiència dels làsers de fibra, el nombre d’estacions de soldadura es pot reduir en un 75%. Les futures aplicacions possibles inclouen la neteja de les instal·lacions nuclears, el manteniment i la fabricació aeroespacial.

El professor O'Neill preveu que els usuaris de làser podran proporcionar energia a partir d'un làser de fibra central en el futur mitjançant la creació d'una "xarxa d'energia làser" a la planta. Els diferents equips industrials (per tallar, soldar, tractar la calor, marcar, inspeccionar, netejar, etc.) no necessiten tenir una font làser separada, de la mateixa manera que utilitzar una eina elèctrica, es pot utilitzar lliurement la interfície d’endoll. "Fins i tot podem imaginar un escenari en què es crearà una xarxa de làser de fibra al campus."

El professor O'Neill també va treballar en dues empreses. Va dir que l’IPG és lleugerament diferent de la tecnologia bàsica d’SPI, però tots tenen una base sòlida. Controlen molts drets bàsics de propietat intel·lectual per fabricar làsers de fibra. Valentín Gapontsev, el fundador i actual conseller delegat d’IPG, no està preocupat per les infraccions de propietat intel·lectual. Va assenyalar que "les patents mai no ens protegeixen; treballar més dur i mantenir-nos al capdavant és la millor protecció per a nosaltres".


Enviar la consulta

whatsapp

Telèfon

Correu electrònic

Investigació