Hol van a félvezető lézerek jövője?

Dec 13, 2023 Hagyjon üzenetet

Nagyobb az igény a lézeres feldolgozó berendezések ipari korszerűsítésére

A feldolgozóipar csúcsminőségűvé és intelligenciájává történő átalakulásával és korszerűsítésével a lézerberendezés-feldolgozó alkalmazások piaca tovább bővül. Moore, a Moore-törvény egyik megalapítója 1965-ben azt jósolta, hogy a félvezetők gyorsan fejlődnek, és az elektronika széles körben elterjed, és az alkalmazások széles körébe behatol. Fél évszázaddal későbbre tekintve ez a jóslat tökéletesen beigazolódott. Bár a szálas lézerek nagy piaci potenciállal rendelkeznek, jelenleg a legszélesebb körben használt félvezető lézerek vannak a piacon.

A félvezető lézereket általában lézerdiódáknak nevezik. A félvezető anyagok munkaanyagként való felhasználásának jellemzői miatt félvezető lézereknek nevezik. A félvezető lézerekben általában alkalmazott munkaanyagok a gallium-arzenid, kadmium-szulfid, indium-foszfid stb., amelyek szállézerek és szilárdtestlézerek pumpaforrásaként használhatók, valamint fényforrásként közvetlenül lézert is kibocsáthatnak.

A félvezető lézerek fejlesztése az 1960-as években kezdődött, és mára széles körben népszerűsítik és alkalmazzák az élet minden területén. A kompakt szerkezet, a jó gerenda minőség, a hosszú élettartam és a stabil teljesítmény előnyei révén nagy előrelépést tett a kommunikáció, az anyagfeldolgozás és a gyártás, a katonai, az orvosi és egyéb területeken. Pontosan azért, mert a lézeres berendezések alkalmazási területe igen széles, és számos iparágat érint, így a félvezető lézerek piaci mérete igen nagy. Az OFweek iparági kutatásának adatai szerint a félvezető lézerek piaca 2017-ben elérte az 5,31 milliárd dollárt, éves szinten akár 15%-os növekedéssel, ami a teljes piaci részesedés 40%-át foglalja el. lézerek, ami abszolút domináns pozíciót jelent.

 

Fejlődik a technológia és bővül az alkalmazási terület

 

A félvezető-technológia folyamatos, mélyreható fejlesztésével a piaci kereslet folyamatosan változik. A félvezető lézerek alkalmazási területe is folyamatosan változik. A kezdeti kis teljesítményű berendezésektől a jelenlegi nagy teljesítményű berendezésekig a félvezető lézerek is átkerültek egyes könnyűfeldolgozó területekről a nehéz feldolgozási területekre.

Már az 1980-as években a félvezető lézereket csak az optikai tárolókban és néhány niche-alkalmazásban használták. Abban az időben az optikai tárolás volt az első nagyszabású alkalmazás a félvezető lézeriparban. A félvezető lézertechnológia folyamatos innovációja elősegítette az olyan optikai tárolási technológiák fejlődését, mint az injekciós digitális többfunkciós lemez (DVD) és a Blu-ray Disc (BD). Az 1990-es évekre az optikai hálózatok váltak a félvezető lézerek fő csataterévé. Aztán az 1990-es években a félvezető lézerek a kommunikációs hálózatok kulcsfontosságú feldolgozó- és gyártóberendezéseivé váltak.

Jelenleg a félvezető lézerek legnagyobb alkalmazása a szálas lézerek és a szilárdtestlézerek szivattyúforrása. Ha a szálas lézer szivattyúforrásaként a félvezető lézert használjuk, az egységteljesítmény javításával alapvetően egyszerűsíthető a szivattyúrendszer felépítése, és javítható a szivattyú teljesítményszintje. A szálas lézerek és a szilárdtestlézerek növekvő kimeneti teljesítményigényével a félvezető szivattyús források teljesítménye is magasabb követelményeket támaszt.

A sugárminőség korlátozottsága miatt a hagyományos félvezető lézerek nehezen használhatók közvetlenül fémvágásra. Az elmúlt években a félvezető csatolási technológia fejlődésével és az új sugárkombinációs technológia fokozatos kiforrásával néhány kilowattszint feletti szálas teljesítményű félvezető lézer is megfelel a nyaláb minőségi követelményeinek a vágáshoz. Ezenkívül a félvezető lézer hullámhosszának sokfélesége miatt a rövid hullámhosszú félvezető lézer hullámhossza nagyon közel van az alumínium maximális hullámhossz-abszorpciójához. Ezért az autóiparban a nagy teljesítményű félvezető lézerek nagyon alkalmasak alumínium karosszériák hegesztésére. Jelenleg a 2KW és 6KW közötti lézerkimeneti teljesítményű félvezető lézereket széles körben használják az autóipar gyártási folyamataiban.

A közvetlen anyagfeldolgozás területén a félvezető lézerek sugárminősége nehezen felülmúlható a szálas lézereké. Vékonylemez hegesztési és vágási alkalmazásokban azonban a félvezető lézerek nagyon alkalmasak. A nagy teljesítményű félvezető lézerek fejlesztése számos fontos alkalmazást tett lehetővé. Ezek a lézerek számos hagyományos technológiát váltottak fel, és sok új terméket adtak számunkra.

 

semiconductor-laser-deviceb8e92900-a627-4c42-9467-7278263b9541
A Xi'an Guosheng lézer félvezető lézere

 

A legfontosabb előnyeiFélvezető lézer Xi'an Guosheng lézer:

1. Kis méret: Nagyon kicsi és kompakt, így ideálisak számos alkalmazáshoz, ahol korlátozott a hely.

2. Hatékonyság: Nagyon hatékony, ami azt jelenti, hogy bemeneti teljesítményük nagy részét lézerfénnyel alakítják át. Ez ideálissá teszi őket olyan alkalmazásokhoz, ahol aggodalomra ad okot az energiafogyasztás.

3. Hullámhossz hangolhatóság: Hangolható úgy, hogy különböző hullámhosszú fényt bocsát ki, ami lehetővé teszi, hogy a telekommunikációtól az orvosi képalkotásig széles körben használhatók legyenek.

4. Alacsony költség: Más típusú lézerekhez képest viszonylag olcsó a gyártás, ami az iparágak és alkalmazások széles skálája számára hozzáférhetővé teszi őket.

5. Megbízhatóság: Hosszú élettartamúak és nagyon megbízhatóak, így ideálisak olyan alkalmazásokhoz, ahol az állásidő nem lehetséges.

6. Magas modulációs ráta: Nagy sebességgel modulálhatók, így ideálisak olyan alkalmazásokhoz, mint az optikai kommunikáció és adattárolás.