Промишлено приложение на мощни влакнести полупроводникови лазери
Полупроводниковите лазери са лазери, използващи полупроводникови материали като работна среда. Такива лазери имат характеристиките на малки размери, леко тегло, дълъг експлоатационен живот, проста структура и здравина. С развитието на индустрията мощността на лазера на полупроводниковите лазери се изкачи до нивото на киловата и беше приложена при лазерно спояване, лазерно облицоване, лазерно заваряване на метал и има определени предимства.
Лазерно запояване
Лазерното спояване винаги е било предимство на полупроводниковите лазери с висока мощност. Въпреки че енергийната плътност на полупроводниковия лазер е малко по-ниска от тази на влакнести лазери, разпределението на енергията му е равномерно и спойката се топи равномерно по време на процеса на спояване и не е склонна към пръски. Пазарът на лазерно спояване в автомобилната индустрия е доминиран от полупроводникови лазери, свързани с влакна.
Лазерна облицовка
Лазерната облицовка може да подобри износоустойчивостта и устойчивостта на корозия на метални части. Скоростта на охлаждане с лазерна облицовка (до 106K / s) е бърз процес на втвърдяване, лесно се получава фино зърно или не може да се получи равновесно състояние в новата фаза, като нестабилна фаза, аморфна и т.н. В същото време скоростта на разреждане на покритието е ниска (обикновено по-малко от 5%) и е в твърда металургична или интерфейсна дифузия със субстрата. Чрез регулиране на параметрите на лазерния процес може да се получи добро покритие с ниска скорост на разреждане и състав и разреждане на покритието. Контролируема. В същото време влагането и изкривяването на топлината при лазерна облицовка са малки, особено когато се използва бърза облицовка с висока плътност на мощността, деформацията може да бъде намалена до толеранса на монтажа на детайла.
Лазерно заваряване на метал
Мощните полупроводникови лазери имат висока якост на заваряване по време на процеса на заваряване, а гладкостта и гладкостта на заваряването не изискват висока ефективност на последващата обработка. Те се използват широко в автомобилната, металургичната, отбранителната и военната индустрия. Например, ефективността на електрооптичното преобразуване на директните полупроводникови лазери, произведени от Kaplan Corporation, достига до 50%. Предполага се, че директните полупроводникови лазери ще бъдат мощно допълнение към влакнестите лазери в областта на заваряването поради собствената им високоефективна ефективност на фотоелектричното преобразуване и експлоатационни характеристики след няколко години.
Бъдещи перспективи
С непрекъснатото развитие на технологията за полупроводникови лазерни чипове и технологията за интеграция, мощността на полупроводниковите лазери с висока мощност ще става все по-висока и качеството на лъча също ще се подобрява всяка година. Мощността на мощните полупроводникови лазери, използвани в момента в производството на лазери, може да достигне 6 kW или дори по-висока. Светлинният лъч може да бъде свързан към оптични влакна с диаметър на сърцевината от 0,6 mm, а лъч от 1 kW може да бъде свързан към оптични влакна с диаметър на сърцевината от 0,3 mm. Следователно полупроводниковите лазери с висока мощност ще се използват като директен енергиен източник в областта на обработката на материали, която изисква висока плътност на мощността.