En los últimos años, hay dos formas principales de promover la aplicación de la tecnología láser: la primera es superar el cuello de botella técnico y aumentar continuamente la potencia de salida, lo que resulta en una disminución significativa en el precio de un láser de un solo vatio y reduce en gran medida el costo de uso; La segunda es la aparición de nuevas tecnologías láser y la madurez de la tecnología de aplicación, lo que a su vez trae nuevas aplicaciones para expandir la demanda del mercado.
El aumento de potencia puede considerarse como un desarrollo vertical, mientras que el nuevo láser puede considerarse como un desarrollo horizontal de la tecnología láser. Hemos hablado mucho sobre el aumento de potencia, pero aquí no. Nos enfocaremos en el desarrollo futuro del nuevo láser, en los últimos 10 años, desde el pulso de fibra hasta la fibra continua, desde el modo único hasta el multimodo, desde la luz verde hasta la UV, disco, semiconductor, picosegundo, femtosegundo y otros tipos de láser se han discutido y estudiado. Después del láser de femtosegundos, ¿cuál es la nueva ruta tecnológica del láser? Este es un problema que me ha preocupado durante dos años.
Algunos dicen que es un láser de attosegundo, pero es una investigación candente, el mundo aún no tiene casos comerciales maduros de láser de attosegundo. En estos dos años, el láser azul ha ido aumentando gradualmente, atrayendo la atención de los expertos del sector. Este es un nuevo tipo de láser, ¿qué cambios puede traer a la aplicación del láser su aparición? ¿El desarrollo del láser azul tiene futuro?
Desarrollo del láser azul en el extranjero
Un láser azul es una fuente de luz con una longitud de onda de aproximadamente 450 nm y un espectro de salida en la banda azul. El láser azul industrial es principalmente un láser de semiconductor, se sabe que fue fabricado anteriormente por el láser de luz visible de DILAS, que en abril de 2015 introdujo un sistema de diodo láser de luz azul visible a 450 nm, con una potencia de salida máxima de 25 vatios, utilizando un diámetro de núcleo de fibra de 200 µm o 400 µm, puede extenderse a 100 vatios, y se puede usar para el procesamiento de materiales.
También en 2015, Shimadzu de Japón anunció el exitoso desarrollo de un láser de diodo de alta luminosidad acoplado a fibra BLUE IMPACT, un láser de nitruro de galio de luz azul, que es la primera producción completa del mundo de una fuente de luz de procesamiento láser. A fines de 2015, el producto ganó el “Premio a las piezas superfabricadas”, un símbolo de la tecnología de punta de Japón. Para febrero de 2019, Shimadzu había anunciado una asociación con la Universidad de Osaka para desarrollar un láser de semi-conductor de 1KW.
El poder del láser azul temprano es muy pequeño, no recibió mucha atención hasta 2017, cuando la gente solo se dio cuenta de desarrollar láseres azules de alta potencia. En general, el diodo láser azul solo se puede emitir como una unidad única, en la realización de una salida de alta potencia, el tamaño del haz aumentará, es difícil mantener un tamaño de haz pequeño mientras se logra una salida de alta potencia. Este problema se puede resolver seleccionando el método de acoplamiento, es decir, preparando múltiples fuentes de luz azul, para que la luz emitida a través de la lente converja en una fibra óptica. La salida láser a través de la fibra óptica, no solo es fácil de operar, sino que también al conectar varias unidades láser entre sí, se puede aumentar fácilmente la salida de potencia del láser.
Respaldado por un proyecto de investigación gubernamental de tres años, EFFILAS, Laserline de Alemania ha producido el primer láser de semi-conductor de clase kilovatio de luz azul, con un prototipo de 500 vatios en 2018, el primer láser de semi-conductor comercial de 1KW de rayo azul fue presentado en la Expo de Luz de Shanghai en 2019. A principios de 2020, la empresa anunció la realización de productos láser azul de 2KW para uso comercial.
Nuburu también es un fabricante líder de láseres de luz azul, comenzando con láseres de semi-conductor en 2017, seguido de 150W en 2018 y 500W en 2019, para 2020, se disponía de láseres azules ultra brillantes de 1500. En diciembre de 2020, NUBURU anunció la finalización de una nueva ronda de financiación de $20 millones.
En febrero de 2020, los medios informaron que Panasonic había lanzado con éxito el láser azul más potente del mundo, con una potencia informada de 135W. Se produce un haz de salida de alta calidad utilizando la técnica de combinación de haces de múltiples longitudes de onda (WBC-RRB en técnicas de láser de diodo directo (DDL). Con esta técnica, la potencia se puede ajustar mientras se mantiene la calidad del haz simplemente aumentando el número de fuentes láser. La intensidad láser resultante puede ser dos órdenes de magnitud más alta que la de un sistema láser azul convenc ional. Esta tecnología fue desarrollada en parte por TeraDiode (TDI), que fue adquirida por Panasonic en 2017. TDI es una empresa que produce láseres de semi-conductor de alta potencia y alta luminosidad y es el único fabricante en el mundo capaz de fabricar láseres de semi-conductor para corte de metales.
Desarrollo del láser azul en China
Para 2020, las instituciones de investigación y las empresas chinas han seguido el ejemplo, lanzando láseres de semi-conductor. En mayo, Shenzhen Lianying Laser anunció el lanzamiento del primer láser de semi-conductor de China, con una potencia de 1KW, longitud de onda de 455nm, en la soldadura de cobre pertenece a la soldadura por conducción de calor, el proceso de soldadura sin salpicaduras, estabilidad del baño, después de la costura de soldadura nivelada, la apariencia es buena.
Casi al mismo tiempo, el láser de semi-conductor, que durante mucho tiempo se ha centrado en materiales emisores de luz de tercer generación de semiconductores, desarrolló con éxito una luz azul industrial.
En septiembre, el Instituto de Innovación en Ciencia y Tecnología de Dura de la Bahía de Guangdong Guangdong guangdong-hong Kong-macao anunció la introducción de un láser de salida directa de semi-conductor azul industrial, que tiene una potencia de salida de 500 vatios, estabilidad de potencia inferior al ± 2%, y una estructura compacta, adecuada para soldadura, recubrimiento, impresión 3D de materiales altamente reflectantes. Para garantizar el rendimiento del producto, la Academia también lanzó 5 Empresas de Contratación de Láseres Azules, para proporcionar una prueba gratuita de un año.
También en septiembre, en la Feria Industrial de Shanghai, Wuhan Ruike laser, el principal fabricante chino de láseres de fibra, anunció el lanzamiento del láser de semi-conductor. En ese momento: la tasa de absorción de la soldadura con láser azul es mayor, es aproximadamente 10 veces la banda infrarroja. Un láser azul de 500 vatios se puede encontrar en el sitio web de Reeker. El láser se utiliza para soldar oro, plata, cobre, baterías de metales no ferrosos, 3C y aleaciones.
