Tương lai của Laser bán dẫn ở đâu?
Ngành công nghiệp nâng cấp nhu cầu thiết bị xử lý laser lớn hơn.
Với việc chuyển đổi và nâng cấp ngành công nghiệp sản xuất theo hướng cao cấp và thông minh, thị trường ứng dụng và xử lý thiết bị laser sẽ tiếp tục mở rộng. Moore, một trong những người sáng lập Định luật Moore&# 39, đã đưa ra dự đoán vào năm 1965 rằng chất bán dẫn sẽ được phát triển với tốc độ cao, và xã hội điện tử sẽ được phổ biến rộng rãi và thâm nhập vào một loạt các ứng dụng. Nhìn lại từ nửa thế kỷ, dự đoán này từ lâu đã trở nên hoàn hảo. Mặc dù ưu điểm của laser sợi quang là rất lớn, nhưng laser bán dẫn được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường.
Laser bán dẫn thường được gọi là diode laser, và được gọi là laser bán dẫn vì nó sử dụng vật liệu bán dẫn làm đặc tính của chất làm việc. Laser bán dẫn thường sử dụng gallium arsenide, cadmium sulfide, indium phosphide, v.v., và có thể được sử dụng như một nguồn bơm cho laser sợi quang và laser trạng thái rắn, hoặc có thể trực tiếp phát ra laser làm nguồn sáng.
Sự phát triển của laser bán dẫn bắt đầu từ những năm 1960 và hiện đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Với kết cấu nhỏ gọn, chất lượng chùm tia tốt, tuổi thọ cao và hiệu suất ổn định, nó đã có những bước tiến dài trong lĩnh vực thông tin liên lạc, gia công và chế tạo vật liệu, quân sự và y tế. Chính vì lĩnh vực ứng dụng rộng rãi của thiết bị laser, liên quan đến nhiều ngành công nghiệp, nên quy mô thị trường của laser bán dẫn là rất lớn. Theo số liệu từ nghiên cứu ngành OFweek, quy mô thị trường laser bán dẫn năm 2017 đạt 5,31 tỷ đô la Mỹ, tốc độ tăng trưởng hàng năm là 15%, chiếm 40% tổng thị phần laser, chiếm ưu thế tuyệt đối. .
Sự phát triển công nghệ.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ bán dẫn, nhu cầu thị trường luôn thay đổi. Lĩnh vực ứng dụng laser bán dẫn cũng không ngừng thay đổi. Từ thiết bị công suất nhỏ ban đầu đến thiết bị công suất cao hiện nay, laser bán dẫn cũng đã chuyển từ một số lĩnh vực xử lý nhẹ sang lĩnh vực xử lý nặng.
Ngay từ những năm 1980, laser bán dẫn chỉ được sử dụng trong lưu trữ quang học và một số ứng dụng thích hợp. Vào thời điểm đó, lưu trữ quang học là ứng dụng quy mô lớn đầu tiên trong ngành công nghiệp laser bán dẫn. Sự đổi mới liên tục của công nghệ laser bán dẫn đã thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ lưu trữ quang học như đĩa đa năng kỹ thuật số (DVD) và Blu-ray Disc (BD). Trong những năm 1990, mạng quang học đã trở thành chiến trường chính của laser bán dẫn. Sau đó vào những năm 1990, laser bán dẫn đã trở thành thiết bị xử lý và sản xuất quan trọng cho mạng truyền thông.
Hiện nay, ứng dụng lớn nhất của laser bán dẫn là làm nguồn bơm cho laser sợi quang và laser trạng thái rắn. Khi laser bán dẫn được sử dụng làm nguồn bơm laser sợi quang, về cơ bản cấu trúc của hệ thống bơm có thể được đơn giản hóa và mức công suất bơm có thể được cải thiện bằng cách tăng công suất đơn vị. Khi laser sợi quang và laser thể rắn đòi hỏi công suất đầu ra cao hơn, đòi hỏi cao hơn đối với sức mạnh của nguồn bơm bán dẫn.
Laser bán dẫn thông thường khó sử dụng trực tiếp để cắt kim loại do hạn chế về chất lượng chùm tia. Trong những năm gần đây, với sự cải tiến của công nghệ ghép bán dẫn và sự trưởng thành dần của công nghệ kết hợp chùm tia mới, laser bán dẫn có công suất sợi quang từ vài kilowatt trở lên có thể đáp ứng yêu cầu về chất lượng chùm tia cắt. Ngoài ra, do sự đa dạng về bước sóng của laser bán dẫn, bước sóng của laser bán dẫn có bước sóng ngắn rất gần với bước sóng cực đại hấp thụ của nhôm. Vì vậy, trong ngành công nghiệp ô tô, laser bán dẫn công suất lớn rất thích hợp cho việc hàn nhôm thân ô tô. Hiện nay, laser bán dẫn với công suất phát laser từ 2KW đến 6KW đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô.
Trong lĩnh vực xử lý vật liệu trực tiếp, chất lượng của chùm laser bán dẫn khó có thể vượt qua laser sợi quang. Tuy nhiên, laser bán dẫn rất thích hợp cho các ứng dụng hàn và cắt tấm mỏng. Sự phát triển của laser bán dẫn công suất cao đã tạo ra nhiều ứng dụng quan trọng. Những tia laser này đã thay thế nhiều công nghệ truyền thống và mang lại cho chúng ta nhiều sản phẩm mới.