半導体レーザーの将来はどこにあるのでしょうか?

Dec 13, 2023 伝言を残す

レーザー加工装置の産業用アップグレードの需要が高まっています

製造業のハイエンド化とインテリジェンス化への変革とアップグレードに伴い、レーザー装置加工アプリケーション市場は拡大し続けています。 ムーアの法則の創始者の一人であるムーアは 1965 年に、半導体が急速に発展し、エレクトロニクスが広く普及し、幅広い用途に浸透するだろうと予測しました。 半世紀後に振り返ってみると、この予測は完全に裏付けられました。 ファイバー レーザーには大きな市場の可能性がありますが、現在市販されているのは最も広く使用されている半導体レーザーです。

半導体レーザーは一般にレーザーダイオードとして知られています。 半導体材料を動作物質として利用するという特徴から、半導体レーザーと呼ばれています。 半導体レーザーで通常使用される作動物質はガリウムヒ素、硫化カドミウム、リン化インジウムなどで、ファイバーレーザーや固体レーザーの励起光源として使用できるほか、光源としてレーザーを直接出力することもできます。

半導体レーザーの開発は 1960 年代に始まり、現在では広く推進され、あらゆる分野で応用されています。 コンパクトな構造、良好なビーム品質、長寿命、安定した性能という利点により、通信、材料加工および製造、軍事、医療およびその他の分野で大きな進歩を遂げてきました。 それは、レーザー装置の応用分野が非常に広く、多くの産業に関わっているためであり、半導体レーザーの市場規模は非常に大きいのです。 OFweek業界調査のデータによると、2017年の半導体レーザーの市場規模は53億1,000万米ドルに達し、前年比成長率は最大15%で、市場全体の40%を占めました。レーザー、これは絶対的な支配的な位置です。

 

技術が発展し、応用分野が広がる

 

半導体技術の継続的な徹底的な開発により、市場の需要は変化し続けています。 半導体レーザーの応用分野も常に変化しています。 初期の低出力装置から現在の高出力装置に至るまで、半導体レーザーも一部の軽加工分野から重加工分野に移行してきました。

1980 年代には、半導体レーザーは光ストレージと一部のニッチな用途でのみ使用されていました。 当時、光ストレージは半導体レーザー業界における最初の大規模アプリケーションでした。 半導体レーザー技術の継続的な革新により、インジェクションデジタル多機能ディスク (DVD) やブルーレイディスク (BD) などの光ストレージ技術の開発が促進されました。 1990 年代までに、光ネットワークが半導体レーザーの主戦場になりました。 その後 1990 年代には、半導体レーザーが通信ネットワークの主要な処理および製造装置になりました。

現在、半導体レーザーの最大の用途は、ファイバーレーザーおよび固体レーザーの励起光源としてのものです。 ファイバレーザの励起光源として半導体レーザを用いた場合、単位パワーを向上させることにより励起系の構造を根本的に簡素化し、励起パワーレベルを向上させることができる。 ファイバーレーザーや固体レーザーの出力パワー要件の増加に伴い、半導体ポンプ光源のパワーにもより高い要件が求められています。

ビーム品質に限界があるため、従来の半導体レーザーを金属切断に直接使用することは困難です。 近年、半導体結合技術の向上と新しいビーム結合技術の徐々に成熟したことにより、キロワットレベルを超えるファイバ出力を備えた一部の半導体レーザは、切断用のビーム品質の要件も満たせるようになりました。 さらに、半導体レーザーの波長の多様性により、短波長半導体レーザーの波長はアルミニウムの最大吸収波長に非常に近い。 したがって、自動車産業では、高出力半導体レーザーがアルミニウム車体の溶接に非常に適しています。 現在、2KW~6KWのレーザー出力を持つ半導体レーザーが自動車産業の生産プロセスで広く使用されています。

直接材料加工の分野では、半導体レーザーのビーム品質がファイバーレーザーのビーム品質を超えることは困難です。 ただし、薄板の溶接や切断の用途には、半導体レーザーが非常に適しています。 高出力半導体レーザーの開発により、多くの重要な用途が可能になりました。 これらのレーザーは多くの従来技術に取って代わり、多くの新製品をもたらしました。

 

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西安国盛の半導体レーザー レーザー

 

主な利点半導体レーザーの 西安国生レーザー:

1. 小型サイズ: 非常に小型でコンパクトなので、スペースが限られている幅広い用途での使用に最適です。

2. 効率: 非常に効率的です。つまり、入力パワーの高い割合がレーザー光に変換されます。 そのため、エネルギー消費が懸念される用途での使用に最適です。

3. 波長調整可能: 異なる波長で光を発するように調整できるため、電気通信から医療画像まで幅広い用途で使用できます。

4. 低コスト: 他のタイプのレーザーと比較して製造コストが比較的安価であるため、幅広い産業や用途に利用できます。

5. 信頼性: 動作寿命が長く、信頼性が非常に高いため、ダウンタイムが許されない用途での使用に最適です。

6. 高い変調速度:高速に変調できるため、光通信やデータストレージなどの用途に最適です。.