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          配件激光器的發展歷程

           激光切割機配件激光器,像激光打標機、激光切割機、激光焊接機等等激光設備都離不開他。曾經咱們討論過:半導體激光切割機配件激光器各方面開展,並屢次說到半導體激光切割機配件激光器的使用:半導體激光切割機配件激光器在太陽能電池範疇的使用,今日咱們就來看一下這些年大功率半導體激光切割機配件激光器的開展現狀:

           
          高功率和高光束質量是資料加工用激光切割機配件激光器的兩個基本請求。爲了進步大功率半導體激光切割機配件激光器的輸出功率,能夠將十幾個或幾十個單管激光切割機配件激光器芯片集成封裝、構成激光切割機配件激光器巴條,將多個巴條堆疊起來可構成激光切割機配件激光器二維疊陣,激光切割機配件激光器疊陣的光功率能夠到達千瓦級乃至更高。可是隨着半導體激光切割機配件激光器條數的添加,其光束質量將會下降。另外,半導體激光切割機配件激光器構造的特別性決議了其快、慢軸光束質量不一致:快軸的光束質量挨近衍射極限,而慢軸的光束質量卻比較差,這使得半導體激光切割機配件激光器在工業使用中受到了很大的約束。要完成高質量、寬規模的激光加工,激光切割機配件激光器有必要一起滿足高功率和高光束質量。因而,現在發達國家均將研討開發新式高功率、高光束質量的大功率半導體激光切割機配件激光器作爲一個主要研討方向,以滿足請求更高激光功率密度的激光資料加工使用的需求。
           
          大功率半導體激光切割機配件激光器的關鍵技能包括半導體激光芯片外延成長技能、半導體激光芯片的封裝和光學準直、激光光束整形技能和激光切割機配件激光器集成技能。
           
          (1) 半導體激光芯片外延成長技能
           
          大功率半導體激光切割機配件激光器的開展與其外延芯片構造的研討規劃嚴密有關。這些年,美、德等國家在此方面投入無窮,並取得了重大進展,處於世界領先地位。首要,應變量子阱構造的選用,進步了大功率半導體激光切割機配件激光器的光電功能,降低了器材的閾值電流密度,並擴展了GaAs基資料系的發射波長掩蓋規模。其次,選用無鋁有源區進步了激光芯片端面光學災變損害光功率密度,然後進步了器材的輸出功率,並添加了器材的使用壽數。再者,選用寬波導大光腔構造添加了光束近場形式的尺度,減小了輸出光功率密度,然後添加了輸出功率,並延長了器材壽數。現在,商品化的半導體激光芯片的電光變換功率已到達60%,實驗室中的電光變換功率已超越70%,估計在不久的將來,半導體激光切割機配件激光器芯片的電光變換功率能到達85%以上。
           
          (2)半導體激光芯片的封裝和光學準直
          激光芯片的冷卻和封裝是製作大功率半導體激光切割機配件激光器的主要環節,因爲大功率半導體激光切割機配件激光器的輸出功率高、發光面積小,其工作時發生的熱量密度很高,這對芯片的封裝構造和技術提出了更高請求。現在,國際上多選用銅熱沉、自動冷卻辦法、硬釺焊技能來完成大功率半導體激光切割機配件激光器陣列的封裝,依據封裝構造的不一樣,又可分爲微通道熱沉封裝和傳導熱沉封裝。
           
          半導體激光切割機配件激光器的特別構造致使其光束的快軸方向發散角非常大,挨近40°,而慢軸方向的發散角只有10°左右。爲了使激光長距離傳輸以便於後續光學處理,需求對光束進行準直。因爲半導體激光切割機配件激光器發光單元尺度較小,現在,國際上常用的準直辦法是微透鏡準直。其間,快軸準直鏡一般爲數值孔徑較大的微柱非球面鏡,慢軸準直鏡則是對應於各個發光單元的微柱透鏡。經過快慢軸準直後,快軸方向的發散角能夠到達8mrad,慢軸方向的發散角能夠到達30mrad。
           
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