Къде е бъдещето на полупроводниковите лазери?
Индустрията надгражда търсенето на оборудване за лазерна обработка е по-голямо.
С трансформацията и надграждането на производствената индустрия към висок и интелигентен пазар пазарът за обработка и приложение на лазерно оборудване ще продължи да се разширява. Мур, един от основателите на Moore' s Law, направи прогноза през 1965 г., че полупроводниците ще бъдат разработени с висока скорост и електронното общество ще бъде широко популяризирано и проникнато в широк спектър от приложения. Поглеждайки назад от половин век, тази прогноза отдавна е перфектна. Въпреки че предимствата на влакнестите лазери са огромни, полупроводниковите лазери са най-широко използваните на пазара.
Полупроводниковият лазер обикновено се нарича лазерен диод и се нарича полупроводников лазер, тъй като използва полупроводников материал като свойство на работещо вещество. Полупроводниковите лазери обикновено използват галиев арсенид, кадмиев сулфид, индий фосфид и др. И могат да се използват като източник на помпа за влакнести лазери и лазери в твърдо състояние или могат директно да извеждат лазер като източник на светлина.
Разработването на полупроводникови лазери започва през 60-те години на миналия век и сега е широко използвано в различни индустрии. Със своята компактна структура, добро качество на лъча, дълъг живот и стабилни характеристики, той постигна голям напредък в областта на комуникацията, обработката и производството на материали, военната и медицинската дейност. Именно поради широкото поле на приложение на лазерното оборудване, включващо много индустрии, така че размерът на пазара на полупроводниковия лазер е много голям. Според данни от изследванията на индустрията OFweek, размерът на пазара на полупроводникови лазери през 2017 г. е достигнал 5,31 милиарда щатски долара, като годишен темп на растеж от 15%, представляващ 40% от общия пазарен дял на лазерите, е абсолютно доминиращ .
Развитие на технологиите.
С непрекъснатото развитие на полупроводниковите технологии търсенето на пазара непрекъснато се обръща. Полето на полупроводниковите лазерни приложения също непрекъснато се променя. От първоначалното оборудване с малка мощност до сегашното оборудване с висока мощност, полупроводниковите лазери също са се преместили от някои полета за обработка на светлина в зони за тежка обработка.
Още през 80-те години полупроводниковите лазери се използват само в оптично съхранение и някои нишови приложения. По това време оптичното съхранение е първото широкомащабно приложение в индустрията на полупроводникови лазери. Непрекъснатите иновации на полупроводниковата лазерна технология насърчават развитието на оптични технологии за съхранение като цифрови универсални дискове (DVD) и Blu-ray дискове (BD). През 90-те години оптичните мрежи се превърнаха в основното бойно поле за полупроводниковите лазери. По-късно през 90-те години полупроводниковите лазери се превръщат в ключово оборудване за обработка и производство на комуникационни мрежи.
Понастоящем най-голямото приложение на полупроводниковите лазери е като източник на помпа за влакна и твърдотелни лазери. Когато полупроводниковият лазер се използва като източник на лазерна помпа, структурата на помпената система може да бъде основно опростена и нивото на мощността на помпата може да бъде подобрено чрез увеличаване на мощността на единицата. Тъй като влакнестите лазери и полупроводниковите лазери изискват по-висока изходна мощност, по-високи изисквания се поставят върху мощността на полупроводниковите източници на помпа.
Конвенционалните полупроводникови лазери са трудни за директно използване за рязане на метал поради ограничения в качеството на лъча. През последните години, с усъвършенстването на технологията за свързване на полупроводници и постепенното развитие на новата технология за комбиниране на лъчи, полупроводниковите лазери с мощност от няколко киловата или повече влакна могат да отговорят на изискванията за качество на режещия лъч. В допълнение, поради разнообразието на дължината на вълната на полупроводниковия лазер, дължината на вълната на късовълновия полупроводников лазер е много близка до максимума на абсорбция на дължината на вълната на алуминия. Следователно в автомобилната индустрия мощните полупроводникови лазери са много подходящи за заваряване на алуминиеви автомобилни тела. В момента полупроводниковите лазери с изходна мощност на лазера между 2KW и 6KW са широко използвани в автомобилната индустрия.
В областта на директната обработка на материалите качеството на полупроводниковите лазерни лъчи е трудно да надхвърли влакнестите лазери. Полупроводниковите лазери обаче са много подходящи за запояване и рязане на тънки плочи. Разработването на мощни полупроводникови лазери направи възможно много важни приложения. Тези лазери замениха много традиционни технологии и ни донесоха много нови продукти.