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工业半导体激光器及其潜力

半导体激光器较少用于切割，光纤激光器性能更佳。半导体激光器广泛应用于打标、金属焊接、熔覆和塑料焊接。

2021-04-21

半导体激光器冷水机

激光技术逐渐被越来越多的人熟知，并在过去的几十年里得到了快速发展。其主要应用领域包括工业制造、通信、医疗美容、娱乐等。不同的应用需要不同的激光源波长、功率、光强和脉冲宽度。在实际生活中，很少有人想知道激光源的详细参数。目前，激光源可分为固体激光器、气体激光器、光纤激光器、半导体激光器和化学液体激光器。

光纤激光器无疑是近十年工业激光器中的“明星”，应用领域巨大，发展速度迅猛。某种程度上，光纤激光器的发展是半导体激光器发展，尤其是半导体激光器国产化的结果。众所周知，激光器芯片、泵浦源以及一些核心器件其实都是半导体激光器。但今天，本文讨论的是应用于工业制造的半导体激光器，而不是作为器件的半导体激光器。

半导体激光器——一项很有前途的技术

从电光转换效率来看，固体YAG激光器和CO2激光器可达15%，光纤激光器可达30%，工业半导体激光器可达45%。这意味着，在相同功率的激光输出下，半导体激光器更节能。节能意味着省钱，能为用户省钱的产品往往更受欢迎。因此，不少专家认为半导体激光器前景光明，潜力巨大。

工业半导体激光器分为直接输出和光纤耦合输出两种。直接输出的半导体激光器光束为矩形，但易受背向反射和灰尘影响，价格相对便宜。光纤耦合输出的半导体激光器光束为圆形，不易受背向反射和灰尘影响，且可集成到机器人系统中实现柔性加工，价格较高。目前，全球工业用大功率半导体激光器制造商包括DILAS、Laserline、Panasonic、Trumpf、Lasertel、nLight、Raycus、Max等。

半导体激光器应用广泛

半导体激光器在切割方面的应用较少，光纤激光器的性能更胜一筹。半导体激光器广泛应用于打标、金属焊接、熔覆和塑料焊接。

在激光打标方面，使用20W以下的半导体激光器进行激光打标已经相当普遍，既可以在金属上打标，也可以在非金属上打标。

在激光焊接和激光熔覆领域，半导体激光器也发挥着重要作用。在大众、奥迪等品牌的白色车身焊接中，经常可以看到半导体激光器的身影。这些半导体激光器的常见功率为4KW和6KW。普通钢材焊接也是半导体激光器的重要应用领域。此外，半导体激光器在五金加工、船舶制造、交通运输等领域也发挥着重要作用。

激光熔覆可作为核心金属部件的修复和翻新，因此常用于重工业和工程机械。轴承、电机转子和液压轴等部件都会有一定程度的磨损。更换部件或许是一个解决方案，但成本高昂。而使用激光熔覆技术添加涂层以恢复其原始外观是最经济的方法。半导体激光器无疑是激光熔覆中最理想的激光源。

专业半导体激光器冷却装置

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风冷式冷水机组