Industrijska primjena poluvodičkih lasera povezanih s vlaknima velike snage
Poluvodički laseri su laseri koji koriste poluvodičke materijale kao radni medij. Takvi laseri imaju karakteristike male veličine, male težine, dugog vijeka trajanja, jednostavne strukture i robusnosti. Razvojem industrije, laserska snaga poluvodičkih lasera popela se na razinu kilovata, a primijenjena je u laserskom lemljenju, laserskim oblogama, laserskom zavarivanju metala i ima određene prednosti.
Lasersko lemljenje
Lasersko lemljenje uvijek je bilo prednost poluprovodničkih lasera velike snage. Iako je gustoća energije poluvodičkog lasera nešto niža od gustoće laserskog vlakna, njegova je raspodjela energije jednolična, a lem se tijekom postupka lemljenja ravnomjerno topi i nije sklon prskanju. Na tržištu laserskog lemljenja u automobilskoj industriji dominiraju poluvodički laseri povezani vlaknima.
Laserska obloga
Laserska obloga može poboljšati otpornost na habanje i otpornost na koroziju metalnih dijelova. Brzina hlađenja laserskim oblogama (do 106K / s), brz je postupak skrućivanja, lako se dobiva sitnozrnato ili se u novoj fazi ne može dobiti ravnotežno stanje, poput nestabilne faze, amorfne i tako dalje. Istodobno, razrjeđenje premaza je nisko (obično manje od 5%) i nalazi se u čvrstoj metalurškoj ili sučelnoj difuziji sa podlogom. Prilagođavanjem parametara laserskog postupka može se dobiti dobar premaz s malom brzinom razrjeđenja, te kompozicija i razrjeđenje premaza. Upravljivo. Istodobno, unos topline i izobličenje laserskog obloga su mali, posebno kada se koristi brzo oblaganje velike gustoće snage, deformacija se može svesti na toleranciju sklopa dijela.
Lasersko zavarivanje metala
Poluvodički laseri velike snage imaju visoku čvrstoću zavarivanja tijekom postupka zavarivanja, a glatkoća i glatkost zavara ne zahtijevaju visoku učinkovitost naknadne obrade. Široko se koriste u automobilskoj, metalurgiji, obrani i vojnoj industriji. Na primjer, učinkovitost elektrooptičke pretvorbe izravnih poluvodičkih lasera koje proizvodi Kaplan Corporation iznosi čak 50%. Predviđa se da će izravni poluvodički laseri biti snažna nadopuna laserskim vlaknima u području zavarivanja zbog vlastite učinkovitosti fotoelektrične pretvorbe i karakteristika izvedbe nakon nekoliko godina.
Buduci izgledi
Stalnim razvojem tehnologije poluvodičkih laserskih čipova i tehnologije integracije, snaga poluprovodničkih lasera velike snage postat će sve veća i veća, a kvaliteta snopa također će se poboljšavati iz godine u godinu. Snaga poluvodičkih lasera velike snage koji se trenutno koriste u proizvodnji lasera može doseći 6 kW ili više. Snop svjetlosti može se povezati u optička vlakna s promjerom jezgre od 0,6 mm, a snop od 1 kW može se spojiti u optička vlakna s promjerom jezgre od 0,3 mm. Stoga će se poluvodički laseri velike snage koristiti kao izravni izvor energije u području obrade materijala koji zahtijeva veliku gustoću snage.