CTC一体化技术， 未来激光器市场的新趋势？ ——专访凯普林光纤事业部产品总监赵巨云
2023-09-28 老One 来源：激光制造网
近日，凯普林雷霆系列光纤激光器重磅发布，并在9月19-23日举行的中国国际工业博览会上凭借高集成、高功率、高亮度三大特点，成为最出众的新品之一，展现了中国制造的创新实力。 借着工博会参展之机，《激光制造网》编辑再次采访了凯普林光纤事业部产品总监赵巨云，请他围绕此次重磅发布的雷霆系列新品进行了深入的剖析。以下是采访实录： 凯普林光纤事业部产品总监赵巨云接受《激光制造网》的采访
激光制造网：恭喜凯普林雷霆系列光纤激光器成功发布。请赵总先给我们介绍一下这次首发的新品？它们主要有哪些特点？
赵巨云： 此次发布会主要发布了雷霆系列的新品，新品功率覆盖12kW到100kW。我们凯普林为这一全系列激光器赋予了高集成、高功率、高亮度三大主要特点，能够胜任更复杂、更多元的切割应用场景。激光制造网：既然是新品，那自然有一些新的亮点，请介绍一下这些亮点，在技术上、性能上取得了哪些新的突破、新的提升？新产品新在哪儿？
赵巨云： 刚才所说的三大特点和亮点是高集成、高功率、高亮度。具体来说，我们针对这款产品，推出了领先的CTC一体化技术，即芯片一体化技术。通过CTC一体化技术实现了高集成，可以将光纤激光器的关键部件——泵浦模块和激光器等进行一体化设计，从而使雷霆系列12kW的新品小型化、轻量化；同时，依托CTC芯片一体化技术，我们把激光器的单模块功率推升至6kW，支持更高功率的输出，通过功率合束技术，最终实现了100kW的超高功率。同时，通过功率合束技术，我们对光斑的控制更加稳定和精准，以此实现更高的功率密度，实现高亮度输出。
激光制造网：刚刚提到CTC一体化技术这个亮点，请详细介绍一下，它的灵感来源于什么？
赵巨云： CTC技术的英文全称是Chip to Chassis，即芯片一体化技术，通过把芯片、热沉结构、泵浦模块与激光器进行一体化设计，省去从芯片到泵浦模块以及后续装配环节，有效减轻泵源的体积和重量，实现高度的集成化。此外，CTC一体化技术还带来了热传导效应的提升，以及光纤容纳能力的提升、泵浦源功率的提升。这一灵感源于飞机机翼设计制造——早期飞机的制造，机翼和油箱是分体式设计，它的功能是独立的。随着飞机技术的发展，对飞机的油耗、速度要求越来越高，机翼设计便将油箱和机翼合二为一，一体化油箱兼顾了结构固定和机翼承载的功能。这种技术后来被工业加工行业广泛引用，比如汽车制造行业比较流行的一体化压铸技术，还有新能源汽车领域电池上的CTP、CTC的技术，都可以看到一体化技术的影子。凯普林是国内率先将CTC一体化理念引入激光器领域的企业，且实现了量产应用。过去，光纤激光器会把泵浦源和冷板集合在一起；而现在，我们把泵浦源整个取消，芯片直接和冷板结合在一起，使热传导效应提升，这样可以带来更优质的散热效果，带来更高的稳定性。同时更高的集成度可以为客户带来更小的体积，更好的装配，以及更优质的使用体验。
激光制造网：请问在雷霆光学平台这款产品上整合了哪些技术？优势在哪？
赵巨云： 雷霆光学平台是我们依托CTC一体化的技术、密集空间排列技术实现的新技术方案。通过CTC芯片一体化技术，凯普林开发并研制了高亮度、准单模新一代雷霆光学平台，通过功率合束技术及高功率输出技术，突破功率上限，实现高光束质量输出，最终实现高达100kW超高功率稳定输出。通过CTC一体化技术，我们把雷霆光学平台的体积压缩到非常小，通过密集空间排列技术把我们的功率密度提升到一个比较高的层次。在单模块的功率下，单腔模式下，能够实现6kW及以上的功率输出。同时它的功率密度非常高，正常情况下，可以实现34μm输出，M²达到2以内。我们通过三层合束的方式，实现100kW的输出，不用像早期5层、6层的那种复杂结构，这样使得超高功率激光器在工业应用上成为可能，而不是局限于实验室。
激光制造网：截至今日，凯普林雷霆家族产品共有多少款产品？它们的应用市场主要面向哪些领域？请谈谈它们的应用优势？
赵巨云： 雷霆系列覆盖了从12kW到100kW，中间还有20kW、30kW、40kW、60kW、80kW等几款，这几款产品主要针对于激光加工里面的切割应用，以及小部分的焊接应用。随着客户对切割应用的效率、稳定性等要求越来越高，这就对激光器的功率和亮度提出了更高的要求，恰巧凯普林雷霆系列产品就拥有这种更高功率更高亮度的特点，使得我们在终端加工的时候，可以实现更厚板材的加工，同时这种更高的亮度也可以让激光器在加工一些中厚板的时候，可以用更高速的模式。比如我们在切割25mm到30mm厚的时候，可以实现稳定的空气切割，速度非常快。这样一来终端使用效率，整机的利用度都会得到提升。同时，雷霆系列输出的光谱也更纯净，通过对光谱的控制，可以实现拉曼抑制更高的效果。最后，我们通过降低非线性效应对激光输出功率影响，达到更加稳定的效果。现在，雷霆系列可以实现全天的切割，保持正常功率稳定的输出，没有任何差异。
激光制造网：对于今天发布的雷霆系列产品，请问凯普林对于市场的期待是什么？请结合现在的市场环境谈谈凯普林的预期？
赵巨云： 去年，凯普林推出了闪电系列光纤激光器，经过一年左右的推广，在整个焊接行业占据了较高的市场份额。在雷霆系列新品推出之前，我们在切割领域的占比相对小一些。雷霆系列的推出就是为了在切割领域能够给客户带来更多的价值，为终端客户带来更多改变。我们相信雷霆系列是凯普林的又一款复刻闪电系列成功的产品，希望这一系列能成为切割领域的一款利器，为终端客户创造更多的价值。
激光制造网：最后请谈谈凯普林下一步的规划？
赵巨云： 凯普林一直深耕工业加工领域，闪电系列光纤激光器的推出，让我们在焊接领域取得了不俗的成绩，接下来我们希望通过雷霆系列的推出，得到市场的认可并能广泛应用，在工业切割领域站稳脚跟，为客户带来更多价值。其实，我们也关注到了一些新兴的应用市场，比如在熔覆焊接领域，雷霆系列激光器也能为客户带来更多的价值，而不仅仅是切割应用上。事实上，我们很多终端客户已经在使用12kW激光器来做高速的熔覆。 此外，我们30kW和40kW的高功率雷霆激光器，已经被客户应用到焊接上。通过复合焊与MIG焊的结合，在厚板焊接上也可以带来更好的加工效果，全新产品在船舶制造、建筑钢构、机械加工、能源电力等重工领域的应用具有巨大的优势。 雷霆系列光纤激光器的推出能够为切割领域的用户带来崭新的应用，在焊接和熔覆上也会给客户带来更多的选择、更多的加工优势。希望凯普林这把更锋利的刀，给大家带来更多的解放，为国民经济的发展出一份力。
申明
