Quin és el futur dels làsers semiconductors?

Làsers de semiconductorses coneixen comunament com a díodes làser perquè utilitzen materials semiconductors com a substància de treball, per la qual cosa s'anomenen làsers semiconductors. Els làsers semiconductors solen utilitzar materials de treball com ara arsenur de gal·li, sulfur de cadmi, fosfur d'indi, etc., que es poden utilitzar com a fonts de bomba per a làsers de fibra i làsers sòlids, o poden emetre directament làser com a font de llum.

A mesura que la indústria manufacturera es transforma i s'actualitza cap a la gamma alta i la intel·ligència, el mercat d'aplicacions de processament d'equips làser continua expandint-se. Moore, un dels fundadors de la Llei de Moore, va predir l'any 1965 que els semiconductors es desenvoluparien ràpidament i l'electrònica guanyaria una popularitat àmplia i penetraria en una àmplia gamma de camps d'aplicació. Mirant enrere mig segle després, aquesta predicció s'ha confirmat perfectament. Tot i que els làsers de fibra tenen un gran potencial de mercat pels seus avantatges, els làsers de semiconductors són actualment els més utilitzats al mercat.

El desenvolupament dels làsers semiconductors va començar a la dècada de 1960 i ara ha estat àmpliament promogut i aplicat en tots els àmbits de la vida. Amb els avantatges d'una estructura compacta, una bona qualitat del feix, una llarga vida útil i un rendiment estable, s'ha utilitzat àmpliament en comunicacions, processament i fabricació de materials, militar, mèdic i altres camps. Precisament perquè els equips làser tenen una àmplia gamma d'aplicacions i impliquen moltes indústries, la mida del mercat dels làsers de semiconductors és molt gran. Segons les dades d'investigació de la indústria de OFweek, la mida del mercat dels làsers de semiconductors el 2017 va assolir els 5.310 milions de dòlars EUA, amb una taxa de creixement interanual del 15%, que representa el 40% de la quota de mercat global del làser, i és una posició dominant absoluta. .

Desenvolupament tecnològic i extensió del camp d'aplicació
Amb el desenvolupament continu i en profunditat de la tecnologia de semiconductors, la demanda del mercat continua canviant. Els camps d'aplicació dels làsers semiconductors també estan canviant constantment. Des dels equips inicials de baixa potència fins als actuals equips d'alta potència, els làsers de semiconductors també s'han traslladat d'alguns camps de processament lleuger a camps de processament pesats.

Ja a la dècada de 1980, els làsers de semiconductors només s'utilitzaven en emmagatzematge òptic i algunes aplicacions de nínxol. En aquell moment, l'emmagatzematge òptic va ser la primera aplicació a gran escala de la indústria làser de semiconductors. La innovació contínua de la tecnologia làser de semiconductors ha promogut el desenvolupament de tecnologies d'emmagatzematge òptic com els discos digitals versàtils (DVD) i els discos blue-ray (BD). A la dècada de 1990, les xarxes òptiques es van convertir en el principal camp de batalla dels làsers semiconductors. Més tard, a la dècada de 1990, els làsers de semiconductors es van convertir en equips de processament i fabricació clau per a xarxes de comunicació.

Actualment, la major aplicació dels làsers semiconductors és com a font de bomba per a làsers de fibra i làsers d'estat sòlid. Quan s'utilitza un làser semiconductor com a font de bomba làser de fibra, l'estructura del sistema de bomba es pot simplificar fonamentalment i el nivell de potència de la bomba es pot augmentar augmentant la potència de la unitat. Com que els làsers de fibra i els làsers d'estat sòlid tenen requisits cada cop més elevats per a la potència de sortida, també es fan requisits més alts per a la potència de les fonts de bombes de semiconductors.

A causa de la limitació de la qualitat del feix, els làsers semiconductors tradicionals són difícils d'utilitzar directament per al tall de metalls. En els últims anys, amb la millora de la tecnologia d'acoblament de semiconductors i la maduresa gradual de la nova tecnologia de combinació de feix, alguns làsers de semiconductors de sortida de fibra amb un quilowatt o un nivell superior també poden complir els requisits de qualitat del feix per al tall. A més, a causa de la diversitat de longituds d'ona làser de semiconductors, la longitud d'ona dels làsers de semiconductors de longitud d'ona curta és molt propera al màxim d'absorció de longitud d'ona de l'alumini. Per tant, a la indústria de l'automòbil, els làsers de semiconductors d'alta potència són molt adequats per soldar carrosseries d'automòbils d'alumini. Actualment, els làsers semiconductors amb potències de sortida de làser entre 2 i 6 kW s'han utilitzat àmpliament en el procés de producció de la indústria de l'automòbil.

En el camp del processament directe de materials, la qualitat del feix dels làsers semiconductors és difícil de superar la dels làsers de fibra. Tanmateix, els làsers de semiconductors són molt adequats per a aplicacions de soldadura i tall de plaques primes. El desenvolupament de làsers semiconductors d'alta potència ha fet possible moltes aplicacions importants. Aquests làsers han substituït moltes tecnologies tradicionals i ens han aportat molts productes nous.

La direcció de desenvolupament futur dels làsers semiconductors inclou principalment els aspectes següents:
El primer és d'alta potència. Amb el fort augment del trànsit de dades de la xarxa, els sistemes de comunicació requereixen làsers de major potència per transmetre senyals òptics i aconseguir velocitats de transmissió de dades més ràpides. Al mateix temps, també es necessiten làsers de major potència en la fabricació industrial, el processament làser i altres camps per millorar l'eficiència i la qualitat de la producció.
El segon és la miniaturització. Amb el ràpid desenvolupament d'equips de comunicacions mòbils, comunicacions òptiques i altres camps, els requisits per a la mida dels làsers semiconductors són cada cop més petits, i la miniaturització i la integració s'han d'aconseguir gradualment. Això no només redueix la càrrega de l'equip, sinó que també redueix els costos de producció.
El tercer és la multifuncionalitat. Els camps d'aplicació moderns requereixen equips làser més flexibles que es puguin canviar en diferents situacions. Per tant, la indústria làser de semiconductors tindrà aplicacions més àmplies en multimèdia, proves ambientals, ciències de la vida i altres camps.
El quart és l'eficiència energètica. Com més gran sigui l'eficiència energètica dels làsers semiconductors, menys energia consumiran. Això no només pot ajudar a reduir l'impacte humà a la terra, sinó que també pot reduir els costos corporatius, millorar la força de l'empresa i millorar la competitivitat del mercat.

En termes generals, a causa del desenvolupament continu de la tecnologia, els camps d'aplicació dels làsers semiconductors estan canviant constantment, i aquests canvis encara es produeixen. En termes generals, els làsers semiconductors s'estan desenvolupant cap a longituds d'ona d'emissió més curtes i poders d'emissió més elevats per adaptar-se a les necessitats actuals del mercat.

Informació de contacte:

Si teniu alguna idea, no dubteu a parlar amb nosaltres. Independentment d'on siguin els nostres clients i quins siguin els nostres requisits, seguirem el nostre objectiu d'oferir als nostres clients alta qualitat, preus baixos i el millor servei.