В системах связи оптоволоконная связь стала доминирующей технологией для передачи мощных информационных потоков с использованием спектрального уплотнения каналов и волоконных усилителей в передающих и приемных узлах. В медицине волоконные лазеры с излучением в спектральном диапазоне от 1,5 до 2 мкм позволили разработать как совершенно новые методики, так и установки для их практического применения. За появлением мощных и сверхмощных волоконных лазеров началось широкое внедрение лазерной сварки и термообработки в таких ключевых отраслях промышленности как автомобилестроение и судостроение. А уникальные одномодовые волоконные лазеры киловаттного диапазона дали начало разработке и внедрению ряда уникальных технологий обработки материалов, таких как дистанционная скоростная резка и лазерное прототипирование на основе спекания порошков.
Решающий вклад в развитие нового направления лазерной отрасли – волоконных лазеров и усилителей – внесла международная научнотехническая группа российского происходения IPG Photonics Corporation. Группа является единственным в мире производителем промышленных волоконных лазеров мультикиловаттного диапазона (до 50 кВт) для резки, сварки и термообработки. Объем выпуска таких лазеров стремительно растет, вытесняя из промышленности лазеры других типов.
В России производство и поставки волоконных лазеров, волоконных усилителей и систем на их основе осуществляет НТО «ИРЭ-Полюс».
Работая одновременно на столь разных направлениях, как телекоммуникации и промышленные лазеры, компания добилась лидирующего положения в обеих сферах.
Основными комплексами для телекоммуникаций, выпускаемыми НТО «ИРЭПолюс», являются системы «ПУСК» и «ТАРОС»,
сертифицированные в России по системе «Связь».
Система «ПУСК» – первая российская разработка в области DWDM – систем, выпускаемая серийно. Все ее блоки и модули разработаны и производятся в подмосковном наукограде Фрязино.
Технические показатели системы «ПУСК» находятся на уровне, а по ряду показателей превосходят уровень лучших мировых образцов для подобного типа оборудования, выпускаемыми такими ведущими международными концернами, как Siemens, Cisco Systems, Lucent, Alcatel, Nortel, NEC, Ericsson и Huawei.
Высокий технологический уровень системы «ПУСК» подтверждается широким использованием таких уникальных технологий, как:
-
мощные (до 2 Вт) эрбиевые волоконные усилители;
-
эрбиевые усилители с удаленной оптической накачкой, причем в качестве источника накачки может использоваться уникальный волоконный лазер мощностью до 5 Вт;
-
распределенные оптические усилители на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния, причем в качестве источника накачки может использоваться набор уникальных волоконных лазеров мощностью до 5 Вт;
-
транспондеры (оптические приемопередатчики) с интегрированными оптическими эрбиевыми усилителями;
-
системы спектрального уплотнения С, L и S диапазонов с расстоянием между спектральными несущими до 50 ГГц (0,4 м).
Обширные знания в области волоконной оптики и огромный практический опыт, накопленный специалистами НТО «ИРЭПолюс» в процессе разработки и совершенствования системы «ПУСК» и другого телекоммуникационного оборудования, позволили им производить системы, имеющие высокую выходную мощность излучения. Настройка систем с высокой выходной мощностью излучения требует хорошего знания физики процессов, происходящих в длинных волоконнооптических линиях связи, поскольку необходим учет взаимного влияния различных линейных и нелинейных процессов. Но сложность настройки, скрытая от конечного пользователя, компенсируются значительным приростом таких качественных параметров передачи информации, как дальность усилительного участка и число спектральных каналов. Более того, стоимость системы, спроектированной подобным образом, в несколько раз меньше, чем стоимость систем, работающих в заведомо линейном режиме, серийно выпускаемых признанными мировыми лидерами.
Система «ПУСК» уже получила заслуженное признание телекоммуникационных операторов России и стран СНГ.
Аппаратура «ТАРОС» предназначена для применения в качестве аппаратуры широкополосного оптического доступа, для передачи аналоговых сигналов с частотами от 5 до 870 МГц и цифровых сигналов со скоростью передачи от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с.
На базе аппаратуры «ТАРОС» можно организовать полностью «прозрачные» оптические сети, не зависящие от протокола передаваемого сигнала.
Устройства аппаратуры «ТАРОС» в зависимости от модификации позволяют:
-
формировать оптические сигналы в аналоговой и цифровой модуляции с помощью соответствующих передатчиков оптического сигнала;
-
увеличивать длину распределительных участков сетей доступа путем увеличения мощности оптического сигнала с помощью оптических усилителей;
-
распределять оптический сигнал по абонентам сети с помощью оптических разветвителей;
-
организовывать двунаправленную передачу информации по одному волокну при помощи оптических циркуляторов, оптических разветвителей и оптических изоляторов;
-
увеличивать пропускную способность сети доступа за счет применения технологии спектрального разделения каналов;
-
соединять и разделять оптические сигналы, передаваемые на различных длинах волн, с помощью пассивных оптических элементов: мультиплексоров, демультиплексоров, мультиплексоров/демультиплексоров, мультиплексоров ввода/вывода и фильтров;
-
осуществлять коммутацию оптических сигналов с помощью оптических переключателей;
-
осуществлять прием оптического сигнала и преобразование его в электрический сигнал при помощи оптического приемника или узла доступа.
Линейка промышленных волоконных лазеров мощностью до 30 кВт
, выпускаемых НТО «ИРЭПолюс», включает одномодовые и многомодовые иттербиевые волоконные лазеры серий ЛК и ЛС, работающие на длине волны около 1 мкм.
За последнее десятилетие мощные и сверхмощные волоконные лазеры стали наиболее эффективным типом источников, используемых в лазерных технологических установках. Основными потребителями таких лазеров являются промышленные предприятия и компании. Данные лазеры наиболее широко применяются в машиностроении, автомобильной промышленности, судостроении, авиастроении. В России они используются на многих крупных предприятиях, таких как АвтоВАЗ, УАЗ, Новолипецкий металлургический комбинат, Савеловский машиностроительный завод, ВИЗСталь, Метровагонмаш, Уралвагонзавод и др.
Основная область применения лазеров с выходной мощностью от 100 Вт до 3 кВт – резка различных материалов, главным образом металлов. Волоконные лазеры позволяют обеспечить качественную резку. На рисунках приведены образцы лазерной резки стали (16 мм) и дюралюминия (6 мм). Волоконные лазеры легко интегрируются в комплексы 2D или 3D резки на основе порталов или роботов. Комплексы с волоконными лазерами не нуждаются в «летающей» оптике, поскольку излучение к оптической головке подводится по волоконнооптическому кабелю.
В последнее время все больший интерес проявляется к лазерной сварке с использованием волоконных лазеров. В большинстве случаев выбор в пользу волоконных лазеров для сварки оказывается фактически безальтернативным. Мощность лазеров, используемых для сварки, как правило, существенно выше, чем у лазеров, применяемых для резки,– от 2 кВт до 20 кВт. На рисунках приведены образцы сварных соединений, полученных с помощью волоконных лазеров.
Мощные волоконные лазеры, выпускаемые в России и отличающиеся высокой надежностью и эффективностью, позволяют создавать лазерные комплексы для широкого применения в высокотехнологических процессах промышленного производства.
НТО «ИРЭПолюс»
г. Фрязино, МО, пл. Введенского д. 1
тел. (495) 7281639
(496) 2557448
факс (496) 2557459
www.ntoirepolus.ru
"