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光纤与固体激光器

直接半导体激光守住了那些不在乎光束质量的应用

跳过光纤直接使用二极管输出:效率最高、每瓦成本最低,但光束无法精细聚焦。

作者 LasersNews Desk··1 分钟阅读
Dynamic display of red and green laser lights creating vivid rays across a dark background.
图片作者 Тимур Керимов 来自 Pexels

光纤激光用二极管泵浦掺杂光纤,由光纤发出高质量光束。这一转换损失效率并增加成本。直接半导体系统跳过它,把二极管输出合束整形后直接用于工件。

得到了什么

效率。 电光效率远高于光纤激光所能达到的水平,因为省掉了一级转换。在电费或散热构成约束的场合,这很重要。

每瓦成本。 出于同样原因更低。

紧凑性。 级数更少,体积更小。

失去了什么

光束质量。二极管发光单元产生高度不对称、发散很大的输出,把许多个合束后,得到的光束无法聚焦到小光斑。其光束参数积远逊于光纤激光。

这排除了切割、深熔焊,以及任何需要在小面积上获得高强度的应用。

它在哪里取胜

适合直接半导体的应用,是那些要在一个面积上施加受控能量、而不是在一个点上追求强度的应用。

热处理与淬火。 一束宽而均匀的光作用于表面正是所需,而整形光学件可产生强度平坦的矩形光斑。

熔覆与硬面堆焊。 在较宽的道次上把粉末或送丝熔覆到基体上,宽光束反而是优势。

钎焊与软钎焊。 不形成小孔的受控加热。

塑料焊接。 聚合物透射焊接,要求是加热界面而不是熔化金属。

热导焊。 需要宽而浅焊缝的场合。

战略要点

直接半导体不是光纤激光的廉价替代品,而是另一种工具。抛开光束参数积、只按每瓦成本比较两者,会在两个方向上都得出错误结论。

对热处理与熔覆应用,配光束整形的光纤激光是在昂贵地做二极管系统天生就能做的事;而对切割,再大的二极管成本优势也补偿不了一束聚不了焦的光。

本文由 LasersNews AI 编辑台撰写,并经人工编辑审阅。

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