Mėlynos šviesos bangos ilgis yra 400–500 nm juostoje, o viena iš svarbiausių šios juostos šviesos savybių yra ta, kad ją lengvai sugeria labai antimetalinės medžiagos, tokios kaip varis. Labai atspindinčių metalų, tokių kaip varis, mėlynos šviesos sugerties greitis yra 5-10 kartų didesnis nei įprastų infraraudonųjų spindulių lazerių. Dėl šios charakteristikos, užtikrinančios aukštesnę labai atspindinčių metalų kokybę ir apdorojimo efektyvumą, smarkiai išaugo mėlynos šviesos lazerių paklausa rinkoje.
Pagrindiniai mėlynos šviesos paklausos augimo veiksniai
Be abejo, didžiausia mėlynos šviesos paklausos augimo varomoji jėga yra ličio baterijų gamybos sritis.
Atsižvelgiant į bendrą energijos taupymo, aplinkos apsaugos ir tvaraus vystymosi tendenciją, naujos energijos transporto priemonės, daugiausia elektra varomos, pamažu pakeičia degalus naudojančias transporto priemones. Naujos energetinės transporto priemonės jau yra nesustabdoma nauja jėga rinkoje. Pramonės ir informacinių technologijų ministerijos 2023 m. metų pradžioje gauti duomenys parodė, kad 2022 m. Kinijos naujosios energijos transporto priemonės toliau sparčiai augo ir aštuonis kartus iš eilės išliko pirmaujančios pasaulyje. metų, o įsiskverbimo į rinką rodiklis pasiekė naują rekordą. Anksčiau šių metų liepos mėnesį nuo gamybos linijos Guangdžou nukrito 20 milijoninė Kinijoje pagaminta energija! Tikimasi, kad Kinija bus pirmoji šalis pasaulyje, peržengusi ribą į 10 mln. metinių naujų energetinių transporto priemonių pardavimų erą.
Nuolatinis elektromobilių gamybos ir pardavimo augimas, kurį lėmė spartus ličio baterijų rinkos augimas. Kinijos energijos baterijų pramonė ir toliau pirmauja pasaulyje, 70 procentų energijos baterijų pagaminama Kinijoje.
Ličio baterijų gamyboje daugelis grandžių yra susijusios su vario, aliuminio ir kitų antimetalinių medžiagų suvirinimu, pvz., suvirinant polių antgalius, suvirinant kvadratinį akumuliatoriaus korpusą; kuris dažniausiai naudojamas kvadratinėse baterijose, yra daugelio tipų baterijų suvirinimo lazeriu dalių naudojimas. Palyginti su įprasta infraraudonųjų spindulių šviesa, suvirinant mėlyna šviesa galima pasiekti netaškų, poringumo, suvirinimo nuoseklumo ir gerų suvirinimo rezultatų, todėl mėlynos šviesos paklausa rinkoje yra precedento neturinti.
Be didžiulės pramoninių pritaikymų varomosios jėgos, mėlynos šviesos lazeriai taip pat gali būti naudojami gydymo, povandeninio aptikimo, apšvietimo, ekrano ir kitose srityse, o šiose srityse atskleista paklausa taip pat paskatino mėlynos šviesos lazerių technologijos plėtrą. tam tikru mastu.
Pagrindinė mėlynojo lazerio technologija
Pagrindinė mėlynos šviesos lazerio technologija yra mėlynos šviesos vieno vamzdžio lustas.
Mėlynos šviesos puslaidininkiniai lustai paprastai yra pagrįsti tokiomis medžiagomis kaip InGaN / AlGaN / GaN ir kt., o po epitaksinio augimo, plokštelių srauto proceso, ertmės paviršiaus apdorojimo, pakavimo ir kitų procesų suformuojami į tinkamus naudoti vieno vamzdžio gaminius.
Šiuo metu parduodamų mėlynos šviesos pavienių vamzdžių galios lygis yra 5 W, o laboratorijoje galima pasiekti apie 10 W. Gamintojų, galinčių tiekti mėlynos šviesos vieno vamzdžio lustus, nėra daug, nors yra keletas vietinių gamintojų, besispecializuojančių šioje srityje, tačiau šiuo metu dominuojančias pozicijas vis dar užima kelios Vokietijos ir Japonijos įmonės, Vokietija ams OSRAM yra viena iš jų.
2023 m. Miuncheno Šanchajaus optinėje parodoje Laser World Magazine turėjo garbės pakalbinti ponią Jie Xia, vyresniąją ams OSRAM sistemų sprendimų inžinerijos skyriaus vadovę. Ji sakė, kad šiuo metu ams OSRAM turi visą gamybos liniją nuo lazerinių lustų gamybos iki pakavimo, o didžiausia šiuo metu tiekiamo komercinio mėlynos šviesos vieno vamzdžio išėjimo galia yra 5 W. ams OSRAM turi išskirtines proceso galimybes gaminti mėlynos šviesos vieno vamzdžio gaminius su stabiliu našumu, o tai yra vienas iš pagrindinių ams OSRAM pranašumų, galinčių dominuoti mėlynos šviesos lazerinių lustų srityje.
Mėlynos šviesos programos ir toliau plečiasi
Kalbėdamas apie mėlynos šviesos taikymą, Xia Jie sakė, kad mėlynos šviesos vieno vamzdžio 5 W galios lygio nepakanka, kad būtų patenkintas didesnės galios poreikis pramoniniam apdorojimui, todėl daugiau vieno vamzdžio gaminių bus sujungti kartu, sujungus optinį pluoštą ir kitas apdorojimas, siekiant padidinti galią, gali būti naudojamas pramoniniam mėlynos šviesos šaltinio apdorojimui.
Žvelgiant į puslaidininkių pramonę, jos sudėtingumas yra labai didelis, o tai labai panašu į iššūkius, su kuriais susiduria fotonikos pramonė. Panašiai kaip fotonikos pramonė, puslaidininkių pramonė ir toliau daug investuoja į mokslinius tyrimus ir plėtrą. Tiesą sakant, 2021 m. puslaidininkių pramonė moksliniams tyrimams ir plėtrai išleidžia milžiniškus 71 mlrd.
Šioje parodoje ams OSRAM demonstravo 30 W, 100 W mėlynojo lazerio modulių pavyzdžius, pagrįstus mėlynojo lazerio lusto agregatu, būtent tai yra kelių vieno vamzdžio lustų derinys per pluošto jungties išvestį, kad būtų pasiekta didesnė arba lygi 30 W, 100 W galia ir pasiekti aukštą ryškumą bei didelį galios tankį, kurį galima naudoti atliekant tikslias apdorojimo užduotis.
Mėlyna šviesa, kaip šviesos šaltinis tam tikroms minimaliai invazinėms operacijoms, bus naujų inovacijų pradininkė chirurginių traumų, randų mažinimo ir pacientų skausmo srityse. Pranešama, kad daugelis organizacijų jau atlieka išsamius mėlynos šviesos medicinos programų tyrimus ir studijas, o ams OSRAM teikia joms mėlynos šviesos šaltinius.
Pranešama, kad 2011 m. lapkritį Xi'an Jiaotong universiteto pirmoji susijusi ligoninė paskelbė apie pirmąją pasaulyje mėlyną lazerinę chirurginę įrangą, kurios išėjimo galia yra 200 W, kuri naudojama šlapimo pūslės navikų enukleacijai lazeriu, siekiant pašalinti naviko enukleaciją.
ams OSRAM taip pat demonstravo lazerinio graviravimo modulį, pagrįstą mėlynojo lazerio lusto rinkiniu, modulis gali suteikti 20 W, 30 W, 40 W, 50 W išėjimo galią, išvesties taško dydis 50 μm × 70 μm ~ 80 μm × 110 μm, židinio nuotolis 20 ~ 50 mm tarp neprivaloma. Šis mėlynos šviesos modulis gali būti naudojamas namų „pasidaryk pats“ graviravimo mašinai, tinkantis graviruoti metalą, medieną, popierių, odą, plastiką ir daugelį kitų medžiagų; taip pat gali pjauti medieną, popierių ir odą, kurios storis mažesnis nei 5 mm. Kai taško dydis yra 50 μm × 70 μm, o galia 40 W, jis gali atlikti didelio tikslumo graviravimą ant žalvario, kurio storis yra 1 cm, paviršiuje; kai židinio nuotolis yra 50 mm, galima graviruoti metalą ir pjauti medieną.
Pramoninio apdorojimo reikmėms, kurioms reikalingas didesnės galios mėlynasis lazeris, 445 nm išėjimo bangos ilgis yra tinkamas vario, aukso ir kitų metalinių medžiagų suvirinimui, apvalkalui ir priedų gamybai. Taip pat galima sukrauti ir sujungti kelis mėlynus lazerius, kad būtų pasiekta kilovatų galia arba dar didesnė mėlynos šviesos modulių gaminiai, kurie skirti didžiausioms taikymo sritims – ličio baterijų gamybai iš įvairių vario, aliuminio ir kitų antikorozinių medžiagų. suvirinimo jungtis, siekiant užtikrinti apdorojimo kokybę tuo pačiu metu ir pasiekti didesnį apdorojimo efektyvumą.
Be vario ir kitų labai atsparių medžiagų suvirinimui, vario lazerinis apvalkalas ir priedų gamyba taip pat yra svarbi mėlynos šviesos taikymo sritis.
Ateities tendencijos
Ateities rinkos paklausos požiūriu, naujų energijos transporto priemonių ličio baterijų gamyba vario ir kitų spalvotųjų medžiagų suvirinimui vis dar yra viena iš pagrindinių mėlynojo lazerio taikymo sričių. Ličio baterijos antgalyje, šynoje, viršutiniame dangtelyje, modulyje ir daugelyje kitų suvirinimo jungčių, didelis sandarinimo, estetikos, suvirinimo efektyvumo ir kitų rodiklių poreikis paskatins mėlyną lazerį nukreipti didesnės galios, geresnės spindulio kokybės kryptį. Tai dar labiau skatins pramonę techniniu lygiu, yra įsipareigojusi didesnės galios mėlyna vieno vamzdžio produktų, pagal Xia Jie atskleidė, kad ams OSRAM buvo didesnės galios komercinės mėlynos vieno vamzdžio kūrimas.
Be mėlyno vieno vamzdžio galios padidinimo, vieno vamzdžio matrica bus sujungta naudojant kombinuoto pluošto metodą, kad būtų galima pasiekti kilovatų galią, pramonės atstovai pranešė, kad mėlynos šviesos gaminių galia yra iki 4 kW, ir gera sijos kokybė. Todėl, atsižvelgiant į rinkos paklausą, mėlynos šviesos kombinuoto pluošto technologija suteiks daugiau naujų laimėjimų.
Didesnės galios, didesnio ryškumo mėlynos šviesos šaltinis bus pagrindinis ličio gamybos proceso kokybės ir efektyvumo lygis. Didesnio našumo mėlynos šviesos šaltinio atsiradimas taip pat bus už pramoninio apdirbimo platesniuose laukuose ribų, siekiant sukurti daugiau naujų pritaikymų, tokių kaip mėlynas lazeris ir raudona šviesa, žalios šviesos trijų spalvų sintezė, lazerio baltos šviesos formavimas. apšvietimas, norint pasiekti ryškesnę, ryškesnę ir energiją taupančią ekrano spalvą, gali būti naudojamas televizoriaus ekrane.
Išversta naudojant www.DeepL.com/Translator (nemokama versija)
