Βιομηχανική εφαρμογή των υψηλής ισχύος ινών-συνδεμένων λέιζερ ημιαγωγών
Τα λέιζερ ημιαγωγών είναι λέιζερ που χρησιμοποιούν τα υλικά ημιαγωγών ως λειτουργώντας μέσο. Τέτοια λέιζερ έχουν τα χαρακτηριστικά του μικρού μεγέθους, του ελαφρού βάρους, της μακράς διάρκειας ζωής, της απλής δομής, και της ευρωστίας. Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας, η δύναμη λέιζερ των λέιζερ ημιαγωγών έχει αναρριχηθεί στο επίπεδο κιλοβάτ, και έχει εφαρμοστεί στη συγκόλληση λέιζερ, την επένδυση λέιζερ, τη συγκόλληση μετάλλων λέιζερ, και έχει ορισμένα πλεονεκτήματα.
Συγκόλληση με λέιζερ
Η συγκόλληση με λέιζερ ήταν πάντα ένα πλεονέκτημα των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος. Αν και η ενεργειακή πυκνότητα λέιζερ ημιαγωγών είναι ελαφρώς χαμηλότερη από εκείνη ενός λέιζερ ινών, η κατανομή ενέργειας του είναι ομοιόμορφη, και η συγκόλληση λιώνει ομοιόμορφα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης και δεν είναι επιρρεπής σε πιτσιλιές. Η αγορά συγκόλλησης λέιζερ στην αυτοκινητοβιομηχανία έχει κυριαρχείται από ημιαγωγούς ίνα-συζευγμένα λέιζερ.
Επένδυση λέιζερ
Η επένδυση λέιζερ μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση φθοράς και την αντίσταση διάβρωσης των μερών μετάλλων. Η ταχύτητα ψύξης επένδυσης λέιζερ (μέχρι 106K/s), είναι μια γρήγορη διαδικασία στερεοποίησης, εύκολη να πάρει λεπτόκοκκο ή κατάσταση ισορροπίας δεν μπορεί να ληφθεί στη νέα φάση, όπως η μη σταθερή φάση, άμορφη και ούτω καθεξής. Ταυτόχρονα, ο ρυθμός αραίωσης της επικάλυψης είναι χαμηλός (γενικά μικρότερος από 5%), και είναι σε στερεά μεταλλουργική ή διασύνδεση διάχυσης με το υπόστρωμα. Με τη ρύθμιση των παραμέτρων διαδικασίας λέιζερ, μπορεί να ληφθεί μια καλή επίστρωση με χαμηλό ρυθμό αραίωσης, και η σύνθεση της επικάλυψης και αραίωση μπορεί να ληφθεί. Ελεγχθούν. Συγχρόνως, η εισαγωγή θερμότητας επένδυσης λέιζερ και η παραμόρφωση είναι μικρές, ειδικά όταν χρησιμοποιεί τη γρήγορη επένδυση υψηλής πυκνότητας δύναμης, η παραμόρφωση μπορεί να μειωθεί στην ανοχή συνελεύσεων του μέρους.
Συγκόλληση μετάλλων λέιζερ
Τα λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος έχουν την υψηλή δύναμη συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, και η ομαλότητα και η ομαλότητα συγκόλλησης δεν απαιτούν την υψηλή μετα-επεξεργασία αποδοτικότητα. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία, μεταλλουργία, άμυνα, και στρατιωτικές βιομηχανίες. Για παράδειγμα, η ηλεκτρο-οπτική απόδοση μετατροπής των άμεσων λέιζερ ημιαγωγών που παράγονται από την Kaplan Corporation είναι τόσο υψηλή όσο 50%. Προβλέπεται ότι τα άμεσα λέιζερ ημιαγωγών θα είναι ένα ισχυρό συμπλήρωμα στα λέιζερ ινών στον τομέα της συγκόλλησης λόγω της υψηλής αποδοτικότητας φωτοηλεκτρικής απόδοσης μετατροπής και των χαρακτηριστικών απόδοσης τους μετά από αρκετά έτη.
Μελλοντικές προοπτικές
Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας τσιπ λέιζερ ημιαγωγών και της τεχνολογίας ολοκλήρωσης, η δύναμη των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος θα γίνει όλο και υψηλότερη, και η ποιότητα ακτίνων θα βελτιώσει επίσης χρόνο με το χρόνο. Η δύναμη των υψηλής ισχύος λέιζερ ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται σήμερα στην κατασκευή λέιζερ μπορεί να φθάσει 6 kW ή ακόμα και υψηλότερο. Η φωτεινή δέσμη μπορεί να συνδυαστεί σε οπτικές ίνες με διάμετρο πυρήνα 0,6 mm, και μια δέσμη 1 kW μπορεί να συνδυαστεί σε οπτικές ίνες με διάμετρο πυρήνα 0,3 mm. Ως εκ τούτου, τα λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος θα χρησιμοποιηθούν ως άμεση πηγή ενέργειας στον τομέα της επεξεργασίας υλικών που απαιτεί υψηλή πυκνότητα ισχύος.