Промислове застосування потужних волоконно-зв’язаних напівпровідникових лазерів
Напівпровідникові лазери - це лазери, що використовують напівпровідникові матеріали в якості робочого середовища. Такі лазери мають характеристики невеликих розмірів, невеликої ваги, тривалого терміну служби, простої конструкції та міцності. З розвитком промисловості потужність лазера напівпровідникових лазерів піднялася до рівня в кіловат і застосовується в лазерній пайці, лазерній обшивці, лазерному зварюванні металу і має певні переваги.
Лазерна пайка
Лазерна пайка завжди була перевагою потужних напівпровідникових лазерів. Хоча щільність енергії напівпровідникового лазера трохи нижча, ніж у волоконного лазера, його розподіл енергії рівномірний, і припій рівномірно плавиться в процесі пайки і не схильний до бризок. На ринку лазерної пайки в автомобільній промисловості переважають напівпровідникові лазери, пов'язані волокном.
Лазерне облицювання
Лазерна обшивка може поліпшити зносостійкість та стійкість до корозії металевих деталей. Швидкість охолодження лазерною обшивкою (до 106 К / с) - це швидкий процес затвердіння, легко отримати дрібнозернистий або рівноважний стан, який неможливо отримати в новій фазі, такій як нестабільна фаза, аморфна тощо. У той же час швидкість розбавлення покриття є низькою (як правило, менше 5%), і воно перебуває у твердій металургійній дифузії або на поверхні розділу з підкладкою. Налаштовуючи параметри лазерного процесу, можна отримати хороше покриття з низькою швидкістю розведення, а також композицію та розведення покриття. Керований. У той же час вхід та спотворення тепла при лазерній обшивці невеликі, особливо при використанні швидкої обшивки з високою щільністю потужності деформація може бути зменшена до толерантності збірки деталі.
Лазерне зварювання металу
Потужні напівпровідникові лазери мають високу зварювальну міцність під час зварювального процесу, а плавність і гладкість шва не вимагають високої ефективності подальшої обробки. Вони широко використовуються в автомобільній, металургійній, оборонній та військовій промисловості. Наприклад, ефективність електрооптичного перетворення прямих напівпровідникових лазерів, вироблених корпорацією Kaplan, досягає 50%. Передбачається, що напівпровідникові прямі лазери стануть потужним доповненням до волоконних лазерів у галузі зварювання завдяки власній високоефективній ефективності фотоелектричного перетворення та характеристикам роботи через кілька років.
Майбутні перспективи
З постійним розвитком напівпровідникової технології лазерного чіпа та технології інтеграції потужність напівпровідникових потужних напівпровідникових лазерів буде ставати все вищою, а якість променя з кожним роком також покращуватиметься. Потужність потужних напівпровідникових лазерів, що використовуються в даний час у виробництві лазерів, може досягати 6 кВт і навіть вище. Промінь світла може бути з'єднаний в оптичні волокна діаметром серцевини 0,6 мм, а пучок потужністю 1 кВт може бути з'єднаний в оптичні волокна діаметром сердечника 0,3 мм. Тому потужні напівпровідникові лазери будуть використовуватися як пряме джерело енергії в області обробки матеріалів, що вимагає високої щільності потужності.