该项目通过攻克蓝光激光器的芯片制造、封装、合束、集成耦合、规模化应用等技术难题,实现包含蓝光芯片、蓝光激光模块、大功率蓝光激光器、蓝光激光焊接及增材制造装备等全产业链技术的国产化,解决大功率蓝光激光器在芯片技术、合束技术、光纤耦合技术等方面的卡脖子关键技术。近年来,蓝光半导体激光器得到了越来越多的关注,蓝光应用在激光投影和材料加工等领域取得了较大进展,尤其是高反金属,如铜、铝和金的加工。高功率蓝光半导体激光器已成功应用于铜的焊接及熔覆,可广泛应用于电池行业、消费电子、医疗等领域。。高功率蓝光激光器不仅在焊接和熔覆过程中几乎不引入的气孔和飞溅,而且降低了对光源功率的要求。福建智能化蓝光激光器前景
生活中,在电池、马达电机、发电涡轮机以及燃气炉中大量使用了铜材料,另外在一些电子产品元器件很多地方也用了铜材质,相对于红外激光,蓝光半导体激光器对铜材料加工拥有更大优势。只要未来应用工艺成熟,蓝光激光加工的需求量会非常可观。新型激光器技术的突破往往会带来新的材料加工应用,蓝光激光器也会是一个很好的应用市场突破。我国蓝光激光器发展略晚于国外,但科研和产业界也在抓紧研发。近几年,中国的研究单位和企业陆续跟进,相继推出了多款蓝光半导体激光器。。湖北实用蓝光激光器按需定制早期人们把实现蓝光激光器的重点放在气体激光器和染料激光器上面。
020年9月广东粤港澳大湾区硬科技创新研究院宣布推出工业级半导体直接输出蓝光激光器,该产品输出功率500瓦,功率稳定性小于±2%,该款蓝光激光器结构紧凑,适合用于高反材料的焊接,熔覆,3D打印,表面处理和切割等等功能。为了确保蓝光激光器产品性能,硬科院还推出5台蓝光激光器招募企业,提供使用一年的试验。同样9月,在上海工博会上,国内光纤激光器武汉锐科激光宣布推出了光纤输出半导体蓝光激光器:采用蓝色激光器进行焊接吸收率更高,是红外波段的10倍左右。目前在锐科网页可查到一款500瓦的蓝光激光器,该款蓝光激光器主要应用在金、银、铜等有色金属的焊接,可应用于新能源电池焊接、3C以及合金的焊接等领域。。
传统的红外工业激光器不适合加工铜和许多其他反射金属,因为这些材料只能吸收入射激光能量的百分之几。例如,焊接铜,红外激光器必须提供比熔化材料所需能量多20倍的能量。然而,一旦熔化开始,铜就会吸收更多的红外能量,从而在熔化的铜内部产生局部的微型“”。这些从熔体中喷射出物质,留下分飞溅物和空洞。飞溅和空隙降低了机械可靠性和焊接接头的电保真度。各种激光束曝光模式,即所谓的“抖动”,可以减少这些问题,但不能消除它们。此外,还有一些几何形状,即使通过激光束作用时间和能量的组合也不能实现焊接。蓝光激光器改变了现状。铜吸收蓝光的能力比它吸收红外线的能力强13倍。此外,当铜熔化时,吸收率变化不大。一旦蓝光激光触发焊接,相同的能量密度可以保持焊接顺利进行。该过程可控性好以及无错误,可能获得快效率、比较高质量的铜焊接。。蓝光激光器已经在印刷、光信息存储、显示技术以及生物化学等领略发挥出重要的作用。
蓝光激光器的研制有以下几个难题:激光器外延结构复杂,在生长过程中更容易形成缺陷,特别是高温且长时间生长约500 nm的p-AlGaN限制层,容易造成量子阱的热退化;激光器的量子阱增益区需要均匀的载流子注入才能实现粒子数反转,形成光增益,而蓝光InGaN量子阱存在载流子注入严重不均匀的问题,空穴注入少的量子阱因难以实现粒子数反转,而成为光吸收损耗区;激光器对杂质敏感,激光是在光腔中经多次振荡放大形成的,因此,其对杂质吸收更敏感,且GaN材料中p型杂质的浓度很高,光吸收损耗大。。因此在高反金属材料加工领域,蓝光激光器凸显出了其优势。浙江实用蓝光激光器联系方式
把频率上转换的新型蓝绿光激光器列为国家自然科学基金优先资助项目之一。福建智能化蓝光激光器前景
早期的蓝光激光器功率很小,并没有得到太多的关注,直到2017年后人们才意识到要发展高功率蓝光激光器。一般来说,蓝色半导体激光只能以单体输出,在蓝光激光器实现高功率输出时,光束尺寸就会增大,难以保证在保持小光束尺寸的同时实现高功率输出。选择耦合方式可以解决蓝光激光器这个问题,即准备多个蓝色的光源,让发出的光线通过透镜汇集成光纤。通过光纤输出激光,这样不仅容易操作,而且通过将多个激光单元连接在一起,可以很容易地增加激光功率输出,成为高功率蓝光激光器。。福建智能化蓝光激光器前景