Priemyselné využitie vysokovýkonných vláknových polovodičových laserov
Polovodičové lasery sú lasery využívajúce ako pracovné médium polovodičové materiály. Takéto lasery sa vyznačujú malými rozmermi, nízkou hmotnosťou, dlhou životnosťou, jednoduchou konštrukciou a robustnosťou. S rozvojom priemyslu sa laserová sila polovodičových laserov vyšplhala na úroveň kilowattov a uplatňuje sa pri laserovom spájkovaní natvrdo, pri laserovom obkladaní, laserovom zváraní kovov a má určité výhody.
Laserové spájkovanie natvrdo
Laserové spájkovanie bolo vždy výhodou vysokovýkonných polovodičových laserov. Aj keď je hustota energie polovodičového lasera o niečo nižšia ako hustota vláknového laseru, jeho distribúcia energie je rovnomerná a spájka sa počas procesu spájkovania natavuje rovnomerne a nie je náchylná na rozstrekovanie. Na trhu s laserovým spájkovaním v automobilovom priemysle dominovali polovodičové vlákna spojené laserom.
Laserové opláštenie
Laserové opláštenie môže zlepšiť odolnosť kovových častí proti opotrebeniu a proti korózii. Rýchlosť ochladzovania laserového opláštenia (až 106 K / s) je rýchly proces tuhnutia, ľahko sa získa jemnozrnný alebo rovnovážny stav sa nedá dosiahnuť v novej fáze, ako je nestabilná fáza, amorfná atď. Súčasne je rýchlosť riedenia povlaku nízka (všeobecne menej ako 5%) a je v pevnej metalurgickej alebo medzifázovej difúzii so substrátom. Nastavením parametrov laserového procesu je možné získať dobrý povlak s nízkou rýchlosťou riedenia a je možné dosiahnuť zloženie a riedenie povlaku. Kontrolovateľné. Zároveň je malý tepelný príkon a skreslenie laserového opláštenia, najmä pri použití rýchleho opláštenia s vysokou hustotou výkonu možno deformáciu znížiť na toleranciu zostavy dielu.
Laserové zváranie kovov
Vysokovýkonné polovodičové lasery majú vysokú zváraciu pevnosť počas procesu zvárania a hladkosť a hladkosť zvaru si nevyžaduje vysokú účinnosť po spracovaní. Sú široko používané v automobilovom, metalurgickom, obrannom a vojenskom priemysle. Napríklad účinnosť elektrooptickej premeny priamych polovodičových laserov vyrábaných spoločnosťou Kaplan Corporation je až 50%. Predpokladá sa, že priame polovodičové lasery budú po niekoľkých rokoch výkonným doplnkom vláknových laserov v oblasti zvárania vďaka vlastnej vysokoúčinnej účinnosti fotoelektrickej premeny a výkonovým charakteristikám.
Vyhliadky do budúcnosti
S neustálym vývojom technológie polovodičových laserových čipov a integračnej technológie bude výkon vysokovýkonných polovodičových laserov čoraz vyšší a kvalita lúča sa z roka na rok tiež zlepší. Výkon vysokovýkonných polovodičových laserov, ktoré sa v súčasnosti používajú pri výrobe laserov, môže dosiahnuť 6 kW alebo viac. Svetelný lúč môže byť spojený do optických vlákien s priemerom jadra 0,6 mm a lúč 1 kW môže byť spojený do optických vlákien s priemerom jadra 0,3 mm. Preto sa vysokovýkonné polovodičové lasery budú používať ako priamy zdroj energie v oblasti spracovania materiálu, ktorá si vyžaduje vysokú hustotu výkonu.