3月17日,在第十六屆慕尼黑(上海)光博會(huì)現(xiàn)場,廣東粵港澳大灣區(qū)硬科技創(chuàng)新研究院(以下簡稱“硬科院”)宣布推出工業(yè)級(jí)藍(lán)光半導(dǎo)體直接輸出激光器,該產(chǎn)品具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),輸出功率為500瓦、1000瓦,結(jié)構(gòu)簡潔,體積小,可靠性高,同時(shí)具備高功率細(xì)光束輸出,高填充面陣光束,擴(kuò)展方便和自由空間直接輸出等特點(diǎn),主要用于高反材料的焊接、熔覆,3D打印等。

工業(yè)級(jí)藍(lán)光半導(dǎo)體直接輸出激光器

據(jù)介紹,這款工業(yè)級(jí)藍(lán)光半導(dǎo)體直接輸出激光器具有兩大優(yōu)勢:一是以藍(lán)光代替紅外激光,吸收率高、功耗小;二是以半導(dǎo)體代替固體激光機(jī),穩(wěn)定性強(qiáng),無額外附加元件。據(jù)介紹,銅、金、鋁等高反射率金屬材料對藍(lán)光的吸收率是紅外激光的10倍以上,這意味著加工同種高反材料,假定使用紅外激光器所需功率為4000瓦,藍(lán)光激光器則只需400~800瓦的功率就能進(jìn)行加工,還能減少飛濺,極大地節(jié)省了工業(yè)制造中的成本,還能提高加工質(zhì)量。

同時(shí),相比于價(jià)格昂貴、體積大、穩(wěn)定性差的固體激光機(jī)來說,半導(dǎo)體激光機(jī)具有更多優(yōu)勢。它的體積是固體激光機(jī)的1/10——1/5,穩(wěn)定性更強(qiáng),沒有額外附件元件,避免了固體激光機(jī)需要經(jīng)常維修的情況。

相較于市場上藍(lán)光激光器常用的單管陣列光纖耦合輸出,硬科院發(fā)布的這款藍(lán)光半導(dǎo)體直接輸出激光器采用了面陣+自由空間直接輸出技術(shù)路線,避免了額外損失,大大提高了產(chǎn)品的輸出功率。為此,產(chǎn)品的光路系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等都由硬科院自主開發(fā)設(shè)計(jì)。

據(jù)介紹,在電池、渦輪機(jī)以及燃?xì)鉅t等大量使用了銅材料,另外在一些電子產(chǎn)品元器件很多地方也用了銅材料,相對于紅外激光,藍(lán)光半導(dǎo)體激光器對銅材料加工擁有很大優(yōu)勢。只要未來應(yīng)用工藝成熟,藍(lán)光激光加工的需求量會(huì)非常可觀。2020年起,中國的研究單位和企業(yè)陸續(xù)推出了藍(lán)光半導(dǎo)體激光器。

硬科院光電中心看到了藍(lán)光半導(dǎo)體激光器具有廣泛的市場需求,發(fā)揮中科院科研成果積累和硬科技創(chuàng)新生態(tài)體系優(yōu)勢,率先推出此款產(chǎn)品,面向光電芯片產(chǎn)業(yè)對激光技術(shù)的應(yīng)用需求,填補(bǔ)國內(nèi)空白。