Industrijska primjena vlakana povezanih poluvodičkih lasera velike snage
Poluvodički laseri su laseri koji koriste poluprovodničke materijale kao radni medij. Takvi laseri imaju karakteristike male veličine, male težine, dugog vijeka trajanja, jednostavne strukture i robusnosti. Razvojem industrije, laserska snaga poluvodičkih lasera popela se na nivo kilovata, a primijenjena je u laserskom lemljenju, laserskom oblaganju, laserskom zavarivanju metala i ima određene prednosti.
Lasersko lemljenje
Lasersko lemljenje oduvijek je bila prednost poluprovodničkih lasera velike snage. Iako je gustina poluprovodničke laserske energije nešto niža od gustoće laserskog vlakna, njegova raspodjela energije je ujednačena, a lem se ravnomjerno topi tijekom procesa lemljenja i nije sklon prskanju. Na tržištu laserskog lemljenja u automobilskoj industriji dominiraju poluvodički laseri povezani vlaknima.
Laserska obloga
Laserska obloga može poboljšati otpornost na habanje i otpornost na koroziju metalnih dijelova. Brzina hlađenja laserskom oblogom (do 106K / s), brz je postupak skrućivanja, lako se dobiva sitnozrnato ili se u novoj fazi ne može dobiti ravnotežno stanje, poput nestabilne faze, amorfne i tako dalje. Istovremeno, razrjeđenje premaza je nisko (uglavnom manje od 5%) i nalazi se u čvrstoj metalurškoj ili interfejs difuziji sa podlogom. Prilagođavanjem parametara laserskog procesa može se dobiti dobar premaz s malom brzinom razrjeđenja, te kompozicija i razrjeđenje premaza. Upravljivo. Istodobno, unos topline i izobličenje laserskog obloga su mali, posebno kada se koristi brzo oblaganje velike gustoće snage, deformacija se može svesti na toleranciju sklopa dijela.
Lasersko zavarivanje metala
Poluprovodnički laseri velike snage imaju visoku čvrstoću zavarivanja tijekom postupka zavarivanja, a glatkoća i glatkost zavara ne zahtijevaju visoku efikasnost naknadne obrade. Široko se koriste u automobilskoj, metalurgiji, odbrani i vojnoj industriji. Na primjer, efikasnost elektrooptičke konverzije direktnih poluprovodničkih lasera koje proizvodi Kaplan Corporation iznosi čak 50%. Predviđa se da će direktni poluprovodnički laseri biti snažna nadopuna laserskim vlaknima u području zavarivanja zbog njihove vlastite efikasnosti fotoelektrične konverzije i karakteristika performansi nakon nekoliko godina.
Buduće perspektive
Stalnim razvojem tehnologije poluprovodničkih laserskih čipova i tehnologije integracije, snaga poluprovodničkih lasera velike snage postajat će sve veća i veća, a kvaliteta zraka će se također poboljšavati iz godine u godinu. Snaga poluprovodničkih lasera velike snage koji se trenutno koriste u proizvodnji lasera može doseći 6 kW ili više. Snop svjetlosti može se povezati u optička vlakna s promjerom jezgra od 0,6 mm, a zrak od 1 kW može se povezati u optička vlakna s promjerom jezgra od 0,3 mm. Stoga će se poluprovodnički laseri velike snage koristiti kao izravni izvor energije u polju obrade materijala koji zahtijeva veliku gustinu snage.