上海蓝光激光器应用

时间:2022年05月28日 来源:

蓝光激光器的出现,显著提高了激光在金属材料加工领域的能量利用率,这将导致材料加工领域出现改变性进展。如图1所示,相较于工业加工常用的光纤激光器,金属材料在450nm处的吸收率提升了10%-60%,尤其对铜、金等高反射金属材料吸收率的提升更为明显。蓝光激光器在铜的焊接上所需的能耗比红外激光器低84%,在金的焊接上甚至要低92%。这意味着,当红外激光器需要10kW的激光功率来焊接铜或金材时,使用蓝光激光器需要约1kW或0.5kW的功率。把频率上转换的新型蓝绿光激光器列为国家自然科学基金优先资助项目之一。上海蓝光激光器应用

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所谓蓝光激光器,就是指位于蓝色波段光源的激光器,其波长约在400 nm-500 nm范围内,工业级的蓝光激光器一般是一种半导体激光器。蓝光激光具有波长短、衍射效应小、能量高等特性,在材料加工、光信息存储、显示技术、通信技术、激光医疗等都有广阔应用前景。伴随万瓦级光纤激光器在市场上如雨后春笋般涌现,同质化竞争让产品功率的提升逐渐触及天花板,垂直的高功率叠加路线愈发艰难。因此,更多的厂商机构转而寻求新型激光器的横向突破,而在众多破局方向中,近几年兴起的“蓝光激光器”被普遍认为新型激光器中一个值得关注的方向。湖北特殊蓝光激光器前景蓝光激光器因其高金属吸收率的优势,在加工过程中飞溅熔池稳定,成型工件无气孔表面光滑。

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半导体蓝光激光器实现实用化之前,频率上转换激光器将是实现全固化蓝光激光器方案之一,并且由于十分诱人的市场需要量,该器件在实用化方面,将很快取得突破性进展。目前,我国在这领域仍处于实验室研究阶段,国家十分重视这项工作,把频率上转换的新型蓝绿光激光器列为国家自然科学基金优先资助项目之一。蓝光激光技术经过近二十年的发展已有了相应的实用价值,显示出其诱人的价值和商业价值。但是就目前而言,能够直接实现蓝光激光运转的激光工作物质尚很缺乏,对比较成熟的红外激光器件进行频率转换还是目前实现蓝光激光输出的较为有效的手段。随着半导体激光器技术和半导体激光泵浦技术的发展,全固化蓝光激光器必将成为发展方向。

在焊接与熔覆方面,半导体激光器有着很大的用武之地。半导体激光应用于汽车白车身的钎焊已经非常成熟,在大众、奥迪等部分车型产线上均有装配,主流功率为4KW、6KW的激光器。一般钢材的焊接也是半导体激光器的重要应用,另外在五金加工、船舶、轨道交通等也是重要应用领域。而近两年新型的半导体蓝光激光器则在铜材料、电机、电芯等产品有出色的应用潜力。激光熔覆对金属部件的修补翻新,在重工、工程机械行业具有重要的作用和价值。例如矿机的液压轴、钻井螺杆、电机转子、轴承、汽轮机叶片等,运作时间长了均会出现不同程度磨损,更换就很可惜,而且费用很高,这时利用激光熔覆增加涂层恢复原貌,是经济的办法,而半导体激光器是激光熔覆很受欢迎的激光器。其中多层电极片的连接和电池极耳的焊接,都可以使用蓝色激光器焊接。

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蓝色激光也适用于电子产品大批量制造上,例如手机、平板电脑和计算机的制造——任何以铜为主要元件的应用。蓝色激光在焊接铜、不锈钢和铝方面已经证明了其优势。事实上,蓝色激光也适用于薄金属之间的低/无缺陷快速连接。此外,在显示、存储、探测、医疗等领域,蓝光激光器也逐渐受到市场关注。当然,蓝光激光器仍存在其不足,那就是目前功率密度较低,这也是国际和国内蓝光激光器水平的实际状况。相信随着研究的深入,这一问题将会逐渐改善。早期的蓝光激光器功率很小,并没有得到太多的关注,直到2017年后人们才意识到要发展高功率蓝光激光器。上海蓝光激光器应用

目前国内外的蓝光激光器在技术上均属于半导体激光器的一类。上海蓝光激光器应用

实现蓝光半导体激光方法有三种:一种是直接发射蓝光的激光二极管;一种是LD倍频的蓝色光源;一种是LD抽运通过非线性光学手段获得的蓝色激光器。早期也用氩离子激光器产生蓝光。蓝光半导体激光器与蓝色LED等一样,一般采用GaN类半导体材料。在GaN底板上层叠GaN类半导体的结晶层,可直接获得蓝光激光。使用光导波型元件将红外半导体激光器输出光转换成1/2波长的光。例如可以使用850nm的红外半导体激光器,可获得425nm左右的蓝紫色激光。上海蓝光激光器应用

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