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工業半導體雷射及其潛力

半導體雷射較少用於切割，光纖雷射性能更佳。半導體雷射廣泛應用於打標、金屬焊接、熔覆和塑膠焊接。

2021-04-21

半導體雷射冷水機

雷射技術逐漸被越來越多的人熟知，並在過去的幾十年中得到了快速發展。其主要應用領域包括工業製造、通訊、醫療美容、娛樂等。不同的應用需要不同的雷射光源波長、功率、光強度和脈衝寬度。在實際生活中，很少人想知道雷射光源的詳細參數。目前，雷射光源可分為固體雷射、氣體雷射、光纖雷射、半導體雷射和化學液體雷射。

光纖雷射無疑是近十年工業雷射中的“明星”，應用領域巨大，發展速度迅速。在某種程度上，光纖雷射的發展是半導體雷射發展，尤其是半導體雷射國產化的結果。眾所周知，雷射晶片、泵浦源以及一些核心元件其實都是半導體雷射。但今天，本文討論的是應用於工業製造的半導體雷射器，而不是作為裝置的半導體雷射。

半導體雷射器－一項很有前途的技術

從電光轉換效率來看，固體YAG雷射和CO2雷射可達15%，光纖雷射可達30%，工業半導體雷射可達45%。這意味著，在相同功率的雷射輸出下，半導體雷射更節能。節能意味著省錢，能為用戶省錢的產品往往更受歡迎。因此，不少專家認為半導體雷射前景光明，潛力巨大。

工業半導體雷射分為直接輸出和光纖耦合輸出兩種。直接輸出的半導體雷射光束為矩形，但易受背向反射和灰塵影響，價格相對便宜。光纖耦合輸出的半導體雷射光束為圓形，不易受背向反射和灰塵影響，且可整合到機器人系統中實現柔性加工，價格較高。目前，全球工業用高功率半導體雷射製造商包括DILAS、Laserline、Panasonic、Trumpf、Lasertel、nLight、Raycus、Max等。

半導體雷射應用廣泛

半導體雷射在切割方面的應用較少，光纖雷射的性能更勝一籌。半導體雷射廣泛應用於打標、金屬焊接、熔覆和塑膠焊接。

在雷射打標方面，使用20W以下的半導體雷射器進行雷射打標已經相當普遍，既可以在金屬上打標，也可以在非金屬上打標。

在雷射焊接和雷射熔覆領域，半導體雷射也發揮重要作用。在大眾、奧迪等品牌的白色車身焊接中，經常可以看到半導體雷射的身影。這些半導體雷射的常見功率為4KW和6KW。普通鋼材焊接也是半導體雷射的重要應用領域。此外，半導體雷射在五金加工、船舶製造、交通運輸等領域也扮演重要角色。

雷射熔覆可作為核心金屬部件的修復和翻新，因此常用於重工業和工程機械。軸承、馬達轉子和液壓軸等零件都會有一定程度的磨損。更換零件或許是解決方案，但成本高昂。而使用雷射熔覆技術添加塗層以恢復其原始外觀是最經濟的方法。半導體雷射無疑是雷射熔覆中最理想的雷射光源。

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