Промышленное применение мощных полупроводниковых лазеров с волоконной связью
Полупроводниковые лазеры - это лазеры, в которых в качестве рабочего тела используются полупроводниковые материалы. Такие лазеры обладают небольшими размерами, малым весом, длительным сроком службы, простой конструкцией и надежностью. С развитием промышленности мощность лазера полупроводниковых лазеров достигла уровня киловатт, и они используются при лазерной пайке, лазерной наплавке, лазерной сварке металлов и имеют определенные преимущества.
Лазерная пайка
Лазерная пайка всегда была преимуществом мощных полупроводниковых лазеров. Хотя плотность энергии полупроводникового лазера немного ниже, чем у волоконного лазера, его распределение энергии равномерно, а припой плавится равномерно во время процесса пайки и не разбрызгивается. На рынке лазерной пайки в автомобильной промышленности преобладают полупроводниковые лазеры с волоконной связью.
Лазерная наплавка
Лазерная наплавка может улучшить износостойкость и коррозионную стойкость металлических деталей. Скорость охлаждения лазерной оболочки (до 106 К / с), представляет собой быстрый процесс затвердевания, легко получить мелкозернистое или равновесное состояние, которое не может быть получено в новой фазе, такой как нестабильная фаза, аморфная и так далее. В то же время степень разбавления покрытия низкая (обычно менее 5%), и это связано с твердой металлургической или межфазной диффузией с подложкой. Регулируя параметры лазерного процесса, можно получить хорошее покрытие с низкой степенью разбавления, а также состав покрытия и разбавление. Контролируемый. В то же время тепловложение и искажение лазерной наплавки малы, особенно при использовании быстрой наплавки с высокой плотностью мощности, деформация может быть уменьшена до сборочного допуска детали.
Лазерная сварка металлов
Мощные полупроводниковые лазеры обладают высокой сварочной прочностью в процессе сварки, а гладкость и гладкость сварного шва не требуют высокой эффективности последующей обработки. Они широко используются в автомобильной, металлургической, оборонной и военной промышленности. Например, эффективность электрооптического преобразования прямых полупроводниковых лазеров, производимых Kaplan Corporation, достигает 50%. Предполагается, что прямые полупроводниковые лазеры станут мощным дополнением к волоконным лазерам в области сварки благодаря своей собственной высокоэффективной эффективности фотоэлектрического преобразования и эксплуатационным характеристикам через несколько лет.
Будущие перспективы
С непрерывным развитием технологии полупроводниковых лазерных чипов и технологий интеграции мощность мощных полупроводниковых лазеров будет становиться все выше и выше, а качество луча также будет улучшаться с каждым годом. Мощность мощных полупроводниковых лазеров, используемых в настоящее время в производстве лазеров, может достигать 6 кВт и даже больше. Луч света можно вводить в оптические волокна с диаметром сердцевины 0,6 мм, а пучок мощностью 1 кВт можно вводить в оптические волокна с диаметром сердцевины 0,3 мм. Таким образом, мощные полупроводниковые лазеры будут использоваться в качестве прямого источника энергии в области обработки материалов, требующей высокой плотности мощности.