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隨著科技發(fā)展,激光技術(shù)的創(chuàng)新要求變得越來越高,越來越多的輕量化裝備對材料應(yīng)用提出了新的需求,傳統(tǒng)鐵基材料已無法勝任,高反材料銅等漸漸登上舞臺,而這對激光焊接技術(shù)也提出了新的要求。傳統(tǒng)激光器在焊接高反材料時容易產(chǎn)生飛濺及氣泡,而藍(lán)光產(chǎn)品則能很好的避免這種情況。銅等高反材料對藍(lán)光的吸收率比對9xx吸收率高將近20倍,藍(lán)光激光器在銅的焊接上所需的能耗比紅外激光器低84%,在金的焊接上甚至要低92%。這意味著,當(dāng)紅外激光器需要10kW的激光功率來焊接銅或金材時,使用藍(lán)光激光器需要約1kW或0.5kW的功率。技術(shù)路線上,我們的藍(lán)光激光器是采用行業(yè)的‘自由空間輸出+細(xì)光束矩形光斑+高填充面陣光束’結(jié)構(gòu)。上海藍(lán)光激光器生產(chǎn)廠家
藍(lán)光激光器的研制有以下幾個難題:激光器外延結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在生長過程中更容易形成缺陷,特別是高溫且長時間生長約500 nm的p-AlGaN限制層,容易造成量子阱的熱退化;激光器的量子阱增益區(qū)需要均勻的載流子注入才能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),形成光增益,而藍(lán)光InGaN量子阱存在載流子注入嚴(yán)重不均勻的問題,空穴注入少的量子阱因難以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),而成為光吸收損耗區(qū);激光器對雜質(zhì)敏感,激光是在光腔中經(jīng)多次振蕩放大形成的,因此,其對雜質(zhì)吸收更敏感,且GaN材料中p型雜質(zhì)的濃度很高,光吸收損耗大。湖北節(jié)能藍(lán)光激光器前景工業(yè)用藍(lán)光激光器主要是一種半導(dǎo)體激光器。
生活中,在電池、馬達(dá)電機(jī)、發(fā)電渦輪機(jī)以及燃?xì)鉅t中大量使用了銅材料,另外在一些電子產(chǎn)品元器件很多地方也用了銅材質(zhì),相對于紅外激光,藍(lán)光半導(dǎo)體激光器對銅材料加工擁有更大優(yōu)勢。只要未來應(yīng)用工藝成熟,藍(lán)光激光加工的需求量會非??捎^。新型激光器技術(shù)的突破往往會帶來新的材料加工應(yīng)用,藍(lán)光激光器也會是一個很好的應(yīng)用市場突破。我國藍(lán)光激光器發(fā)展略晚于國外,但科研和產(chǎn)業(yè)界也在抓緊研發(fā)。近幾年,中國的研究單位和企業(yè)陸續(xù)跟進(jìn),相繼推出了多款藍(lán)光半導(dǎo)體激光器。
工業(yè)激光器在切割、焊接、鉆孔等加工領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。這些激光器通常工作在紅外波段,這對某些應(yīng)用很有效,但紅外波長不適合加工反射性金屬,包括金、鋁、鎳、銅等,其中銅是常用也是重要的一種材料,在電子制造和汽車制造等行業(yè)廣泛應(yīng)用。眾所周知,雖然銅對紅外激光的吸收率很低,但對藍(lán)光的吸收率卻很高。圖1中給出了金、鋁、銅和其他金屬對紅外光和藍(lán)光的吸收情況。因此,在加工銅等反射性金屬方面,人們一直渴望能有高功率藍(lán)光激光器橫空出世。目前國內(nèi)外的藍(lán)光激光器在技術(shù)上均屬于半導(dǎo)體激光器的類別。
進(jìn)入2020年,在藍(lán)光激光器研究領(lǐng)域,中國的研究單位和企業(yè)陸續(xù)跟進(jìn),不斷加大投入,集中人力物力攻關(guān)研發(fā),終推出了國內(nèi)的高功率半導(dǎo)體藍(lán)光激光器。在5月份,深圳聯(lián)贏激光宣布推出國內(nèi)高功率半導(dǎo)體藍(lán)光激光器,功率為1KW級,波長為455nm,在焊接銅材時屬于熱傳導(dǎo)焊接,焊接過程無飛濺,熔池穩(wěn)定,采用藍(lán)光激光器焊后的焊縫平整,外觀良好。幾乎在同一時間,長期專注于第三代半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的北京大學(xué)光電研究院也成功研制了工業(yè)級半導(dǎo)體藍(lán)光激光器。當(dāng)然,藍(lán)光激光器仍存在其不足,那就是目前功率密度較低。浙江實(shí)用藍(lán)光激光器銷售廠家
藍(lán)色激光器可用于捕獲和阻尼銫原子的熱振動。上海藍(lán)光激光器生產(chǎn)廠家
近年來,中國激光產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,尤以激光器為。作為激光加工系統(tǒng)中必不可少的基礎(chǔ)組件之一,激光器被廣泛應(yīng)用于材料加工、通訊、信息處理、醫(yī)療美容、科研等各個工業(yè)制造領(lǐng)域。伴隨萬瓦級光纖激光器在市場上如雨后春筍般涌現(xiàn),同質(zhì)化競爭讓產(chǎn)品功率的提升逐漸觸及天花板,垂直的高功率疊加路線愈發(fā)艱難。因此,更多的廠商機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)而尋求新型激光器的橫向突破,而在眾多破局方向中,近幾年興起的“藍(lán)光激光器”被普遍認(rèn)為新型激光器中一個值得關(guān)注的方向。上海藍(lán)光激光器生產(chǎn)廠家
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