고출력 레이저 다이오드는 재료 처리 레이저 시스템을 위한 광원으로서 점점 더 중요한 역할을 하고 있다.적외선 레이저 봉매우 높은 광력을 가지고 있으며, 그들의 힘과 효율성은 이제 완전히 새로운 수준에 도달했습니다. 또한 메모는블루 파장 레이저 막대실험실에서 최대 100 와트 (W) 의 광학 파워에 도달 할 수 있습니다.
높은 전력 밀도는 레이저 방사선을 작업편의 특정 영역에 정량적 인 양의 에너지를 전달하고 접촉없이 이러한 영역을 정확하게 가열하는 효율적인 도구로 만듭니다. 일반적인 응용 프로그램에는 다양한 금속 및 플라스틱의 조각, 코팅, 용접 및 절단이 포함됩니다. 현재 고출력 반도체 레이저의 적용은 점점 더 광범위하며 레이저 가공에 직접 사용할 수 있으며 섬유 또는 고체 레이저를 펌핑하는 데 사용할 수도 있습니다. CO2 레이저 또는 플래시 램프 펌핑 고체 레이저와 비교하여 더 효율적이고 컴팩트합니다. 재료 처리용 레이저 다이오드의 핵심 매개 변수에는 파장, 광 전력, 전기 광학 변환 효율 (WPE) 및 빔 품질이 포함됩니다. 이들은 완전한 시스템의 효율성과 비용 효율성을 측정하는 데 필요한 매개 변수입니다. 높은 광 전력 및 효율은 시스템에 요구되는 레이저 칩의 수를 감소시킴으로써, 커플링 및 냉각 비용 및 광학 시스템의 복잡성을 감소시킨다. 빔의 품질은 섬유에 결합 될 수있는 레이저 파워의 양을 결정하고, 적절한 파장은 처리 재료가 레이저 에너지를 완전히 흡수하는 것을 보장합니다.
구리는 전기 공학에서 가장 중요한 원료 중 하나이며, 예를 들어 배터리, 모터 또는 회로 차단기의 동력 전달에서 중심적인 역할을합니다. 그러나 구리는 많은 적외선 파장을 반사하며, 적외선 레이저를 처리에 사용하는 경우 매우 높은 레이저 출력이 필요합니다. 또한, 공정의 제어성은 상대적으로 열악하다. 구리가 고온에서 용융되면 다공성 및 스패터가 형성되고 납땜 품질이 좋지 않으면 전기 전도도와 같은 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 반면에 구리는 적외선보다 12 배 이상 청색광을 흡수하여 가공시 시스템 효율이 가장 높습니다. 현재, 청색 산업용 반도체 레이저의 광 전력은 수백 와트에서 수 킬로와트에 도달 할 수 있습니다. 기본 고출력 청색 레이저 다이오드의 개발은 핵심 작업이며 청색 레이저 다이오드의 출력 효율과 전력이 크게 향상되었습니다. 비철 금속 가공에 산업용 다이오드 레이저 광원을 사용하려면 성능 수준을 계속 개선해야합니다. 적외선 시스템과 마찬가지로 청색광 시스템은 고출력 레이저 막대에 의존합니다. 청색 레이저 로드의 출력 전력은 50 W 이고, 연속파 (CW) 작동 효율은 25 ℃에서 38%. 고출력 레이저 막대는 소형 고출력 전력 레이저 소스를 만들기위한 첫 번째 선택입니다.
적외선 다이오드 레이저는 수년 동안 산업 재료 가공에 사용되어 왔습니다. 이들 시스템이 더 널리 보급됨에 따라, 전체 시스템의 비용 및 에너지 효율이 초점이 된다. 재료 가공을위한 적외선 제품의 현재 포트폴리오에는 800 ~ 1060 nm 파장의 고출력 레이저 막대가 포함되며 최대 250 W, 808 nm에서 60% 및 900 nm에서 65% 이상의 효율로. 또한, 파이버로의 빔의 효율적인 커플링을 위해 설계된 미니로드가 있으며, 이는 준-CW 동작 하에서 최대 500 W의 전력을 달성할 수 있다. 그들은 각인, 펌핑, 머리 제거와 같은 화장품 응용, 또는 원격 감지와 같은 응용 분야에 적합합니다. 915 및 976 nm에서의 개별 방출은 상이한 섬유 기하학적 구조로 결합하기 위한 상이한 방출 스폿 폭을 갖는다.
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