Kakva je budućnost poluvodičkih lasera?

Poluvodički laseripoznati su kao laserske diode jer kao radnu tvar koriste poluvodičke materijale pa se nazivaju poluvodički laseri. Poluvodički laseri obično koriste radne materijale kao što su galijev arsenid, kadmijev sulfid, indijev fosfid itd., koji se mogu koristiti kao izvori pumpi za lasere s vlaknima i čvrste lasere ili mogu izravno emitirati laser kao izvor svjetlosti.

Kako se proizvodna industrija transformira i nadograđuje prema visokoj klasi i inteligenciji, tržište aplikacija za obradu laserske opreme nastavlja se širiti. Moore, jedan od utemeljitelja Mooreova zakona, predvidio je 1965. da će se poluvodiči brzo razvijati, a elektronika će steći široku popularnost i prodrijeti u širok raspon područja primjene. Gledajući unatrag pola stoljeća kasnije, ovo je predviđanje savršeno potvrđeno. Iako fiber laseri imaju veliki tržišni potencijal zbog svojih prednosti, trenutno su poluvodički laseri najzastupljeniji na tržištu.

Razvoj poluvodičkih lasera započeo je 1960-ih i sada se naširoko promovira i primjenjuje u svim sferama života. S prednostima kompaktne strukture, dobre kvalitete snopa, dugog vijeka trajanja i stabilnih performansi, naširoko se koristi u komunikacijama, obradi materijala i proizvodnji, vojsci, medicini i drugim područjima. Upravo zato što laserska oprema ima širok raspon primjena i uključuje mnoge industrije, veličina tržišta poluvodičkih lasera je vrlo velika. Prema podacima istraživanja industrije OFweek, veličina tržišta poluvodičkih lasera u 2017. dosegnula je 5,31 milijardu USD, uz godišnju stopu rasta od 15%, što čini 40% ukupnog tržišnog udjela lasera, i predstavlja apsolutnu dominantnu poziciju .

Razvoj tehnologije i proširenje područja primjene
S kontinuiranim sveobuhvatnim razvojem tehnologije poluvodiča, potražnja na tržištu nastavlja se mijenjati. Područja primjene poluvodičkih lasera također se stalno mijenjaju. Od početne opreme male snage do sadašnje opreme velike snage, poluvodički laseri također su prešli s nekih lakih polja obrade na teška polja obrade.

Još 1980-ih poluvodički laseri korišteni su samo u optičkoj pohrani i nekim nišnim aplikacijama. U to je vrijeme optička pohrana bila prva velika primjena u industriji poluvodičkih lasera. Stalne inovacije poluvodičke laserske tehnologije potaknule su razvoj tehnologija optičke pohrane kao što su digitalni višenamjenski diskovi (DVD) i blue-ray diskovi (BD). Do 1990-ih, optičke mreže postale su glavno bojno polje za poluvodičke lasere. Kasnije tijekom 1990-ih, poluvodički laseri postali su ključna oprema za obradu i proizvodnju komunikacijskih mreža.

Trenutačno je najveća primjena poluvodičkih lasera kao izvor pumpe za vlaknaste lasere i lasere u čvrstom stanju. Kada se poluvodički laser koristi kao izvor pumpe optičkog lasera, struktura sustava pumpe može se fundamentalno pojednostaviti, a razina snage pumpe može se povećati povećanjem snage jedinice. Kako vlaknasti laseri i laseri u čvrstom stanju imaju sve veće zahtjeve za izlaznu snagu, veći zahtjevi se postavljaju i na snagu poluvodičkih izvora pumpe.

Zbog ograničenja kvalitete snopa, tradicionalne poluvodičke lasere teško je izravno koristiti za rezanje metala. Posljednjih godina, s poboljšanjem tehnologije spajanja poluvodiča i postupnim sazrijevanjem nove tehnologije kombiniranja snopa, neki poluvodički laseri s izlazom vlakana s kilovatnom ili višom razinom također mogu zadovoljiti zahtjeve kvalitete snopa za rezanje. Osim toga, zbog raznolikosti valnih duljina poluvodičkih lasera, valna duljina kratkovalnih poluvodičkih lasera vrlo je blizu maksimuma apsorpcije valne duljine aluminija. Stoga su u automobilskoj industriji poluvodički laseri velike snage vrlo prikladni za zavarivanje aluminijskih karoserija automobila. Trenutno se poluvodički laseri s izlaznom snagom lasera između 2KW i 6KW široko koriste u proizvodnom procesu automobilske industrije.

U području izravne obrade materijala, kvalitetu zrake poluvodičkih lasera teško je nadmašiti onu vlaknastih lasera. Međutim, poluvodički laseri vrlo su prikladni za zavarivanje i rezanje tankih ploča. Razvoj poluvodičkih lasera velike snage omogućio je mnoge važne primjene. Ovi su laseri zamijenili mnoge tradicionalne tehnologije i donijeli nam mnoge nove proizvode.

Smjer budućeg razvoja poluvodičkih lasera uglavnom uključuje sljedeće aspekte:
Prva je velika snaga. Uz nagli porast mrežnog podatkovnog prometa, komunikacijski sustavi zahtijevaju lasere veće snage za prijenos optičkih signala i postizanje većih brzina prijenosa podataka. U isto vrijeme, laseri veće snage također su potrebni u industrijskoj proizvodnji, laserskoj obradi i drugim područjima kako bi se poboljšala učinkovitost i kvaliteta proizvodnje.
Drugi je minijaturizacija. S brzim razvojem mobilne komunikacijske opreme, optičkih komunikacija i drugih područja, zahtjevi za veličinom poluvodičkih lasera postaju sve manji, a minijaturizacija i integracija moraju se postupno postići. To ne samo da smanjuje opterećenje opreme, već i troškove proizvodnje.
Treća je multifunkcionalnost. Moderna područja primjene zahtijevaju fleksibilniju lasersku opremu koja se može mijenjati u različitim situacijama. Stoga će industrija poluvodičkih lasera imati opsežniju primjenu u multimediji, ispitivanju okoliša, znanostima o životu i drugim područjima.
Četvrta je energetska učinkovitost. Što je veća energetska učinkovitost poluvodičkih lasera, to će manje energije trošiti. Ovo ne samo da može pomoći u smanjenju ljudskog utjecaja na Zemlju, već također može smanjiti korporativne troškove, ojačati korporativnu snagu i poboljšati tržišnu konkurentnost.

Općenito govoreći, zbog kontinuiranog razvoja tehnologije, područja primjene poluvodičkih lasera neprestano se mijenjaju, a te se promjene još uvijek događaju. Općenito govoreći, poluvodički laseri se razvijaju prema kraćim valnim duljinama emisije i većim snagama emisije kako bi se prilagodili trenutnim potrebama tržišta.

Kontakt informacije:

Ako imate bilo kakvih ideja, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje su naši kupci i kakvi su naši zahtjevi, slijedit ćemo naš cilj da svojim kupcima pružimo visoku kvalitetu, niske cijene i najbolju uslugu.