A kék fény hullámhossza a 400-500 nm-es sávban található, és a fény egyik legfontosabb jellemzője ebben a sávban, hogy könnyen elnyeli az erősen antifémes anyagok, például a réz. A nagy fényvisszaverő fémek, például a réz kék fényének abszorpciós sebessége 5-10-szer nagyobb, mint a közönséges infravörös lézereké. Ez a jellemző, amely magasabb minőséget és feldolgozási hatékonyságot tesz lehetővé a nagy fényvisszaverő fémek esetében, a kékfény-lézerek iránti piaci kereslet meredek növekedéséhez vezetett.
A kék fény iránti kereslet növekedésének fő mozgatórugói
A kékfény iránti kereslet növekedésének legnagyobb hajtóereje kétségtelenül a lítiumelemek gyártásából származik.
Az energiatakarékosság, a környezetvédelem és a fenntartható fejlődés általános trendje szerint az új energiahordozók, elsősorban az elektromos járművek fokozatosan felváltják az üzemanyaggal működő járműveket. Az új energetikai járművek már most megállíthatatlan új erőt jelentenek a piacon. Az Ipari és Informatikai Minisztérium 2023-as év eleji adatai azt mutatták, hogy Kína új energetikai járművei 2022-ben is robbanásszerűen növekedtek, és nyolc egymást követő alkalommal továbbra is a világelsők maradtak. évben, és a piaci penetráció új rekordot döntött. Ez év elején, júliusban a 20 milliomodik Kínában gyártott új energiajármű lekerült a guangzhoui gyártósorról! Várhatóan Kína lesz a világon az első olyan ország, amely átlépi az új energiajárművek éves 10 milliós értékesítésének korszakát.
Az elektromos járművek gyártásának és értékesítésének folyamatos növekedése a lítium akkumulátorok piacának gyors növekedése miatt. A kínai akkumulátoripar továbbra is vezető szerepet tölt be a világon, az akkumulátorok 70 százaléka Kínában készül.
A lítium akkumulátorok gyártása során számos láncszem részt vesz a réz, alumínium és más nagy fémellenállású anyagok hegesztésében, mint például a pólussaru hegesztés, a négyzet alakú akkumulátorhéj hegesztése; amelyet leggyakrabban négyzet alakú akkumulátorokban használnak, a legtöbb akkumulátortípus lézerhegesztési alkatrészeinek használata. A közönséges infravörös fénnyel összehasonlítva a kék fényű hegesztés nem tud fröcskölést, porozitást, jó hegesztési eredményt elérni, ami a kék fény iránti piaci keresletet példátlanná teszi.
Az ipari alkalmazások hatalmas mozgatórugója mellett a kékfény-lézerek orvosi kezelésben, víz alatti érzékelésben, világításban, kijelzőben és más területeken is alkalmazhatók, és az ezeken a területeken feltárt kereslet elősegítette a kékfény-lézer technológia fejlődését is. bizonyos mértékig.
A kék lézer alaptechnológiája
A kék fény lézer alapvető technológiája a kék fényű egycsöves chip.
A kék fényű félvezető chipek általában olyan anyagokon alapulnak, mint az InGaN/AlGaN/GaN stb., és használható egycsöves termékekké formálódnak epitaxiális növekedés, ostyaáramlási folyamat, üreges felületkezelés, csomagolás és egyéb eljárások után.
Jelenleg a kereskedelemben kapható kék fényű egycsövek teljesítményszintje 5 W, és laboratóriumban körülbelül 10 W-ot lehet elérni. Nem sok gyártó tud kék fényű egycsöves chipeket szállítani, bár vannak erre szakosodott hazai gyártók, de jelenleg még néhány német és japán cég van domináns helyzetben, ezek közé tartozik a német ams OSRAM.
A 2023-as müncheni sanghaji optikai kiállításon a Laser World Magazine abban a megtiszteltetésben részesült, hogy interjút készítsen Jie Xia asszonnyal, az ams OSRAM rendszermegoldások tervezési részlegének vezető vezetőjével. Elmondta, hogy jelenleg az ams OSRAM teljes gyártósorral rendelkezik a lézerchipek gyártásától a csomagolásig, és a kereskedelmi forgalomban kapható kék fény egycsöves legnagyobb kimeneti teljesítménye jelenleg 5 W. Az ams OSRAM kiváló technológiai képességgel rendelkezik kék fényű egycsöves termékek előállítására, stabil teljesítménnyel, ami az ams OSRAM egyik alapvető előnye, amely képes dominálni a kék fényű lézerchipek területén.
A kék fény alkalmazások tovább bővülnek
A kék fény alkalmazásáról Xia Jie azt mondta, hogy a kék fény egycsöves 5 W teljesítményszintje nem elég ahhoz, hogy kielégítse az ipari feldolgozás nagyobb teljesítményigényét, ezért több egycsöves terméket kombinálnak egymással, az optikai sugár kombinálása után és egyéb feldolgozás, a nagyobb teljesítmény elérése érdekében a kék fényforrás ipari feldolgozására használható.
A félvezetőipart tekintve a komplexitás nagyon magas, ami nagyon hasonlít a fotonikai ipar előtt álló kihívásokhoz. A fotonikai iparhoz hasonlóan a félvezetőipar továbbra is jelentős mértékben fektet be a kutatásba és fejlesztésbe. Valójában 2021-ben a félvezetőipar 71 milliárd dollárt költ K+F-re, ami a világon a második helyen áll a K+F kiadások tekintetében az összes iparágban.
Ezen a kiállításon az ams OSRAM bemutatta a 30 W-os, 100 W-os kék lézer modulmintákat, amelyek a kék lézerchip összeállításon alapulnak, nevezetesen több egycsöves chip kombinációja a szálcsatolási kimeneten keresztül, hogy 30 W-nál nagyobb vagy egyenlő teljesítményt érjenek el, 100 W kimeneti teljesítmény, nagy fényerő és nagy teljesítménysűrűség érhető el, amely precíziós feldolgozási feladatokhoz használható.
A kék fény, mint bizonyos minimálisan invazív műtétek fényforrása, úttörő szerepet tölt be az új innovációkban a sebészeti traumák, a hegcsökkentés és a betegek fájdalma terén. A jelentések szerint számos szervezet már folytat mélyreható kutatásokat és tanulmányokat a kék fényű orvosi alkalmazásokról, az ams OSRAM pedig kék fényforrásokkal látja el őket.
A hírek szerint 2011 novemberében a Xi'an Jiaotong Egyetem első társkórháza bejelentette a világ első kék lézeres sebészeti berendezését, 200 W kimeneti teljesítménnyel, amelyet húgyhólyagdaganatok lézeres enukleációjában használnak daganatok eltávolítására.
Az ams OSRAM bemutatott egy lézergravírozó modult is, amely a kék lézerchip-összeállításon alapul, a modul 20W, 30W, 40W, 50W kimeneti teljesítményt biztosít, a kimeneti pont mérete 50 μm × 70 μm ~ 80 μm × 110 μm, a fókusztávolság 20 ~ 50 mm között választható. Ez a kék fény modul otthoni barkács gravírozógéphez használható, alkalmas fém, fa, papír, bőr, műanyag és sok más anyag gravírozására; 5 mm-nél kisebb vastagságú fát, papírt és bőrt is képes vágni. Ha a folt mérete 50 μm × 70 μm és a teljesítmény 40 W, akkor nagy pontosságú gravírozást valósíthat meg 1 cm vastag sárgaréz felületén; ha a gyújtótávolság 50 mm, akkor fémet gravírozhat és fát vághat.
A nagyobb teljesítményű kék lézert igénylő ipari feldolgozási alkalmazásokhoz a 445 nm-es kimeneti hullámhossz alkalmas réz, arany és egyéb fémanyagok hegesztésére, burkolatára és adalékos gyártási alkalmazásokra. Lehetőség van több kék lézer egymásra helyezésére és kombinálására is, hogy kilowatt teljesítményű vagy még nagyobb kék fényű modultermékeket érjünk el, amelyek a legnagyobb alkalmazási területeken - lítium akkumulátorok gyártása különféle réz-, alumínium- és más magas korrózióálló anyagokból hegesztési kapcsolat, a feldolgozás minőségének egyidejű biztosítása, a magasabb feldolgozási hatékonyság elérése érdekében.
A réz és más erősen ellenálló anyagok hegesztése mellett a kék fény fontos alkalmazási területe a rézlézeres burkolat és az additív gyártás is.
Jövőbeli trendek
A jövőbeli piaci alkalmazási igények szempontjából az új energetikai járművek lítium akkumulátor gyártása a réz és más színesfém anyagok hegesztésében továbbra is a kék lézer egyik fő alkalmazási területe. A fülekben, a gyűjtősínben, a felső fedélben, a modulban és sok más hegesztési csatlakozásban lévő lítium akkumulátorok, a tömítés, az esztétika, a hegesztési hatékonyság és egyéb mutatók iránti nagy igény, a kék lézert nagyobb teljesítmény, jobb sugárminőség irányába ösztönzik. Ez tovább mozdítja elő az ipar technikai szinten elkötelezett a nagyobb teljesítményű kék egycsöves termékek szerint Xia Jie feltárta, hogy ams OSRAM már a fejlesztési nagyobb teljesítményű kereskedelmi kék egycsöves.
A kék egycsöves teljesítmény növelése mellett az egycsöves tömböt a kombinált nyalábos módszerrel kombinálják, így kilowatt teljesítményt érnek el, az iparág 4 kW teljesítményű kék fényű termékekről számolt be, és jó sugárminőség. Ezért a piaci kereslet hatására a kékfény kombinált fénysugaras technológia újabb áttöréseket fog hozni.
Nagyobb teljesítmény, nagyobb fényerejű kék fényforrás lesz a mainstream lítiumgyártás a feldolgozás minőségében és hatékonyságában, egy új szintre. A nagyobb teljesítményű kék fényforrás megjelenése a területek szélesebb körének ipari feldolgozásán kívül is marad, hogy több új alkalmazást fejlesszenek ki, mint például a kék lézer és a vörös fény, a zöld fény háromszínű szintézise, a lézeres fehér fény kialakulása. megvilágítás, élénkebb, világosabb, energiahatékonyabb kijelzőszín elérése érdekében, használható a TV képernyőjén.
Lefordítva: www.DeepL.com/Translator (ingyenes verzió)
