Де майбутнє напівпровідникових лазерів?

Dec 13, 2023 Залишити повідомлення

Попит на промислову модернізацію обладнання лазерної обробки є більшим

З трансформацією та модернізацією виробничої промисловості до високого класу та інтелекту ринок програм для обробки лазерного обладнання продовжує розширюватися. Мур, один із засновників закону Мура, передбачив у 1965 році, що напівпровідники будуть швидко розвиватися, а електроніка набуде широкої популярності та проникне в широкий спектр застосувань. Озираючись через півстоліття назад, це передбачення повністю підтвердилося. Незважаючи на те, що волоконні лазери мають великий ринковий потенціал, наразі на ринку найбільш широко використовуються напівпровідникові лазери.

Напівпровідникові лазери широко відомі як лазерні діоди. Через особливості використання напівпровідникових матеріалів як робочих речовин його називають напівпровідниковими лазерами. Робочими речовинами, які зазвичай використовуються в напівпровідникових лазерах, є арсенід галію, сульфід кадмію, фосфід індію тощо, які можна використовувати як джерело накачування для волоконних лазерів і твердотільних лазерів, а також можуть використовувати лазер безпосередньо як джерело світла.

Розробка напівпровідникових лазерів почалася в 1960-х роках і зараз широко просувається та використовується в усіх сферах життя. Завдяки таким перевагам, як компактна структура, хороша якість променя, тривалий термін служби та стабільна продуктивність, він досяг значних успіхів у комунікації, обробці матеріалів та виробництві, військовій, медичній та інших галузях. Саме тому, що область застосування лазерного обладнання дуже широка і охоплює багато галузей промисловості, розмір ринку напівпровідникових лазерів дуже великий. Згідно з даними галузевого дослідження OFweek, розмір ринку напівпровідникових лазерів у 2017 році склав 5,31 мільярда доларів США з річним темпом зростання до 15%, займаючи 40% загальної частки ринку лазерів, що є абсолютним домінуючим становищем.

 

Технологія розвивається, а сфера застосування розширюється

 

З постійним поглибленим розвитком напівпровідникових технологій попит на ринку продовжує змінюватися. Сфера застосування напівпровідникових лазерів також постійно змінюється. Від початкового малопотужного обладнання до нинішнього високопотужного обладнання напівпровідникові лазери також були переведені з деяких галузей легкої обробки до важкої.

Ще в 1980-х роках напівпровідникові лазери використовувалися лише в оптичних накопичувачах і деяких нішевих додатках. У той час оптична пам’ять була першим широкомасштабним застосуванням у промисловості напівпровідникових лазерів. Постійні інновації напівпровідникових лазерних технологій сприяли розвитку оптичних технологій зберігання, таких як цифрові багатофункціональні диски (DVD) і диски Blu-ray (BD). До 1990-х років оптичні мережі стали основним полем битви для напівпровідникових лазерів. У 1990-х роках напівпровідникові лазери стали основним обладнанням для обробки та виробництва комунікаційних мереж.

В даний час напівпровідникові лазери найбільше застосовуються як джерела накачування для волоконних лазерів і твердотільних лазерів. Коли напівпровідниковий лазер використовується як джерело накачування волоконного лазера, структура системи накачування може бути принципово спрощена шляхом покращення потужності блоку, а рівень потужності накачування може бути покращений. Із зростанням вимог до вихідної потужності волоконних лазерів і твердотільних лазерів, потужність напівпровідникових джерел накачування також висуває більш високі вимоги.

Через обмеження якості променя традиційні напівпровідникові лазери важко використовувати безпосередньо для різання металу. Останніми роками з удосконаленням технології зв’язку напівпровідників і поступовою зрілістю нової технології комбінування пучка деякі напівпровідникові лазери з волоконною потужністю понад кіловат також можуть відповідати вимогам якості променя для різання. Крім того, через різноманіття довжин хвилі напівпровідникового лазера довжина хвилі короткохвильового напівпровідникового лазера дуже близька до максимальної довжини хвилі поглинання алюмінію. Тому в автомобільній промисловості потужні напівпровідникові лазери дуже підходять для зварювання алюмінієвих кузовів автомобілів. В даний час напівпровідникові лазери з вихідною потужністю від 2 до 6 кВт широко використовуються у виробничому процесі автомобільної промисловості.

У сфері прямої обробки матеріалів якість променя напівпровідникових лазерів важко перевершити якість волоконних лазерів. Однак для зварювання та різання тонких листів напівпровідникові лазери дуже підходять. Розвиток потужних напівпровідникових лазерів зробив можливим багато важливих застосувань. Ці лазери замінили багато традиційних технологій і дали нам багато нових продуктів.

 

semiconductor-laser-deviceb8e92900-a627-4c42-9467-7278263b9541
Напівпровідниковий лазер Xi'an Guosheng Laser

 

Ключові перевагиНапівпровідниковий лазер Лазер Сіань Гошен:

1. Невеликий розмір: дуже маленькі та компактні, що робить їх ідеальними для використання в широкому діапазоні застосувань, де простір обмежений.

2. Ефективність: дуже ефективні, тобто вони перетворюють значну частку своєї вхідної потужності в лазерне світло. Це робить їх ідеальними для використання в програмах, де споживання енергії викликає занепокоєння.

3. Можливість налаштування довжини хвилі: можна налаштувати на випромінювання світла на різних довжинах хвилі, що дозволяє використовувати їх у широкому діапазоні застосувань, від телекомунікацій до медичних зображень.

4. Низька вартість: відносно недорогі у виробництві порівняно з іншими типами лазерів, що робить їх доступними для широкого спектру галузей і застосувань.

5. Надійність: має тривалий термін експлуатації та дуже надійні, що робить їх ідеальними для використання в програмах, де простої не є можливістю.

6. Висока швидкість модуляції: можна модулювати на високих швидкостях, що робить їх ідеальними для використання в таких програмах, як оптичний зв'язок і зберігання даних.