Průmyslová aplikace vysoce výkonných polovodičových laserů s vlákny
Polovodičové lasery jsou lasery využívající jako pracovní médium polovodičové materiály. Tyto lasery mají vlastnosti malé velikosti, nízké hmotnosti, dlouhé životnosti, jednoduché struktury a robustnosti. S rozvojem průmyslu se výkon laseru polovodičových laserů vyšplhal na úroveň kilowattů a byl použit při laserovém pájení, laserovém opláštění, laserovém svařování kovů a má určité výhody.
Laserové pájení
Pájení laserem bylo vždy výhodou vysoce výkonných polovodičových laserů. I když je hustota energie polovodičového laseru o něco nižší než hustota vláknového laseru, jeho distribuce energie je rovnoměrná a pájka se během procesu pájení rovnoměrně roztaví a není náchylná k rozstřiku. Trh s pájením laserem v automobilovém průmyslu ovládli lasery s polovodičovými vlákny.
Laserové opláštění
Laserové opláštění může zlepšit odolnost kovových dílů proti opotřebení a korozi. Rychlost chlazení laserového opláštění (až 106 K / s) je rychlý proces tuhnutí, lze snadno získat jemnozrnný nebo rovnovážný stav nelze získat v nové fázi, jako je nestabilní fáze, amorfní atd. Současně je rychlost ředění povlaku nízká (obvykle méně než 5%) a je v pevné metalurgické nebo mezifázové difúzi se substrátem. Nastavením parametrů laserového procesu lze dosáhnout dobrého povlaku s nízkou rychlostí ředění a lze dosáhnout složení povlaku a ředění. Ovladatelný. Současně je tepelný příkon laserového opláštění a zkreslení malé, zejména při použití rychlého opláštění s vysokou hustotou výkonu lze deformaci snížit na toleranci sestavy dílu.
Laserové svařování kovů
Vysoce výkonné polovodičové lasery mají vysokou svařovací sílu během procesu svařování a hladkost a hladkost svaru nevyžadují vysokou účinnost po zpracování. Jsou široce používány v automobilovém, hutním, obranném a vojenském průmyslu. Například účinnost elektrooptické přeměny přímých polovodičových laserů vyráběných společností Kaplan Corporation dosahuje až 50%. Předpokládá se, že přímé polovodičové lasery budou po několika letech výkonným doplňkem vláknových laserů v oblasti svařování díky jejich vlastní vysoce účinné fotoelektrické konverzní účinnosti a výkonovým charakteristikám.
Budoucí prospekty
S neustálým vývojem technologie polovodičových laserových čipů a integrační technologie bude výkon vysoce výkonných polovodičových laserů stále vyšší a vyšší a kvalita paprsku se také rok od roku zlepší. Síla vysoce výkonných polovodičových laserů, které se v současné době používají při výrobě laseru, může dosáhnout 6 kW nebo dokonce vyšší. Světelný paprsek může být spojen do optických vláken s průměrem jádra 0,6 mm a paprsek 1 kW může být spojen do optických vláken s průměrem jádra 0,3 mm. Vysoce výkonné polovodičové lasery se proto budou používat jako přímý zdroj energie v oblasti zpracování materiálu, která vyžaduje vysokou hustotu výkonu.