Таласна дужина плаве светлости налази се у опсегу од 400 ~ 500 нм, а једна од најважнијих карактеристика светлости у овом опсегу је да је лако апсорбују високо антиметални материјали као што је бакар. Стопа апсорпције плаве светлости од стране високо рефлектујућих метала као што је бакар је 5-10 пута већа од оне код уобичајених инфрацрвених ласера. Ова карактеристика, која омогућава већи квалитет и ефикасност обраде високорефлективних метала, довела је до наглог повећања тржишне потражње за ласерима плаве светлости.
Кључни покретачи раста потражње за плавим светлом
Без сумње, највећа покретачка снага раста потражње за плавим светлом долази из области производње литијумских батерија.
У оквиру општег тренда уштеде енергије, заштите животне средине и одрживог развоја, возила на нова енергија, углавном електрична возила, постепено замењују возила на гориво. Нова енергетска возила су већ незаустављива нова сила на тржишту. Подаци Министарства индустрије и информационих технологија за 2023. на почетку године показали су да су кинеска нова енергетска возила наставила да расту експлозивно у 2022. години, остајући на првом месту у свету осам узастопних године, а стопа продора на тржиште достигла је нови рекорд. Раније ове године, у јулу, 20-милионито ново енергетско возило произведено у Кини сишло је са производне траке у Гуангџоуу! Очекује се да ће Кина бити прва земља на свету која ће прећи границу у еру од 10 милиона годишње продаје нових возила на енергију.
Континуирани раст у производњи и продаји електричних возила, вођен брзим растом тржишта литијумских батерија. Кинеска индустрија електричних батерија наставља да води свет, 70 одсто батерија се производи у Кини.
У производњи литијумских батерија, многе карике су укључене у заваривање бакра, алуминијума и других високо антиметалних материјала, као што су заваривање полуге, заваривање кућишта квадратне батерије; који се најчешће користи у квадратним батеријама је употреба ласерског заваривања делова већине типова батерија. У поређењу са уобичајеним инфрацрвеним светлом, заваривање плавим светлом не може постићи прскање, без порозности, конзистентност завара са добрим резултатима заваривања, што чини потражњу на тржишту за плавом светлошћу без преседана.
Поред огромне покретачке снаге индустријских апликација, ласери плаве светлости се такође могу користити у медицинском третману, подводној детекцији, осветљењу, дисплеју и другим пољима, а потражња откривена у овим областима такође је промовисала развој технологије ласера плаве светлости до одређеној мери.
Основна технологија плавог ласера
Основна технологија ласера плаве светлости је чип са једном цеви плаве светлости.
Полупроводнички чипови са плавим светлом се обично заснивају на материјалима као што су ИнГаН/АлГаН/ГаН, итд., и формирани су у употребљиве једноцевне производе након епитаксијалног раста, процеса тока плочице, површинске обраде шупљина, паковања и других процеса.
Тренутно, ниво снаге комерцијално доступних једноструких цеви плавог светла је 5В, са могућношћу да се постигне приближно 10В у лабораторији. Нема много произвођача који могу да обезбеде једноцевне чипове плаве светлости, иако постоје неки домаћи произвођачи специјализовани за ову област, али тренутно је у доминантној позицији још неколико немачких и јапанских компанија, Немачка амс ОСРАМ је једна од њих.
На 2023. Минхен Схангхаи Оптицал Екпо, Ласер Ворлд Магазине је имао част да интервјуише госпођу Јие Ксиа, вишег менаџера амс ОСРАМ одељења за инжењеринг системских решења. Она је рекла да тренутно амс ОСРАМ има комплетну производну линију од производње ласерских чипова до паковања, а највећа излазна снага комерцијалне једноструке цеви плаве светлости која се тренутно нуди је 5 В. амс ОСРАМ има изузетну способност процеса за производњу производа са плавим светлом са једном цеви са стабилним перформансама, што је једна од кључних предности амс ОСРАМ-а који може да доминира у пољу ласерских чипова плаве светлости.
Апликације плавог светла настављају да се шире
Говорећи о примени плаве светлости, Ксиа Јие је рекао да ниво снаге плаве светлости са једном цеви од 5В није довољан да задовољи потражњу за већом снагом за индустријску обраду, тако да ће више производа са једном цеви бити комбиновано заједно, након комбиновања оптичких зрака и друга обрада, у циљу постизања веће снаге може се користити за индустријску обраду извора плаве светлости.
Посматрајући индустрију полупроводника, комплексност је веома висока, што је веома слично изазовима са којима се суочава фотоничка индустрија. Слично као и фотоничка индустрија, индустрија полупроводника наставља да улаже у истраживање и развој. У ствари, 2021. године, индустрија полупроводника троши огромних 71 милијарду долара на истраживање и развој, што је друго у свету по потрошњи на истраживање и развој у свим индустријама.
На овој изложби, амс ОСРАМ је демонстрирао узорке модула од 30В, 100В плавог ласера на основу склопа плавог ласерског чипа, наиме, то је комбинација вишеструких једноцевних чипова, преко излаза за спајање влакана, да би се постигла већа или једнака 30В, Излазна снага од 100 В и постизање високе осветљености и велике густине снаге, што се може користити за прецизне задатке обраде.
Плаво светло, као извор светлости за одређене минимално инвазивне операције, биће пионир у новим иновацијама у погледу хируршке трауме, смањења ожиљака и бола код пацијената. Извештава се да бројне организације већ спроводе детаљна истраживања и студије о медицинским применама плавог светла, а амс ОСРАМ им обезбеђује изворе плаве светлости.
Извештава се да је у новембру 2011. године Прва придружена болница Универзитета Си'ан Јиаотонг објавила прву светску хируршку опрему плавог ласера са излазном снагом од 200В, која се користи у ласерској енуклеацији тумора мокраћне бешике за енуклеацију тумора.
амс ОСРАМ је такође демонстрирао модул за ласерско гравирање заснован на плавом ласерском чипу, модул може да обезбеди излазну снагу 20В, 30В, 40В, 50В, величину излазне тачке од 50μм × 70μм ~ 80μм × 110μм, жижну даљину од 20 ~ 50 мм између опционих. Овај модул плаве светлости може се користити за кућну ДИИ машину за гравирање, погодну за гравирање метала, дрвета, папира, коже, пластике и многих других материјала; такође може да сече дрво, папир и кожу дебљине мање од 5 мм. Када је величина тачке 50μм×70μм и снага је 40В, може остварити високо прецизно гравирање на површини месинга дебљине 1цм; када је жижна даљина 50 мм, може да гравира метал и сече дрво.
За апликације индустријске обраде које захтевају плави ласер веће снаге, излазна таласна дужина од 445 нм је погодна за заваривање, облагање и адитивну производњу бакра, злата и других металних материјала. Такође је могуће слагати и комбиновати више плавих ласера заједно како би се постигла снага од киловата или још веће производе модула плаве светлости, што је за највеће области примене - производњу литијумских батерија у различитим бакарним, алуминијумским и другим високо антикорозивним материјалима веза за заваривање, како би се осигурао квалитет обраде у исто време, како би се постигла већа ефикасност обраде.
Поред примене заваривања бакра и других високо антиматеријала, облагање бакра ласером и производња адитива су такође важна област примене плаве светлости.
Будуће трендове
Са становишта будуће потражње на тржишту, производња литијумских батерија за нова енергетска возила у заваривању бакра и других обојених материјала и даље је једна од главних области примене плавог ласера. Литијумске батерије у ушицама, сабирници, горњем поклопцу, модулу и многим другим везама за заваривање, велика потражња за заптивање, естетика, ефикасност заваривања и други показатељи, подстаћи ће плави ласер ка већој снази, бољем правцу снопа. Ово ће додатно промовисати индустрију на техничком нивоу која је посвећена производима веће снаге плаве једноцевне цеви, према Ксиа Јие је открио да је амс ОСРАМ био у развоју комерцијалних плавих једноцевних производа веће снаге.
Поред повећања снаге плаве једноцевне цеви, једноцевни низ ће се комбиновати заједно, методом комбинованог снопа, у стању да постигне киловатну снагу, индустрија је пријавила снагу до 4кВ производа плаве светлости и урадиће добар квалитет зрака. Стога, вођена потражњом на тржишту, технологија комбинованог снопа плаве светлости ће донети још нових открића.
Већа снага, већи извор плаве светлости, биће главна производња литијума у квалитету и ефикасности обраде, на нови ниво. Појава извора плаве светлости виших перформанси, такође ће бити изван индустријске обраде ширег спектра поља, како би се развиле нове апликације, као што су плави ласер и црвена светлост, синтеза зеленог светла у три боје, формирање ласерске беле светлости осветљење, за постизање живописније, светлије, енергетски ефикасније боје екрана, може се користити на ТВ екрану.
Преведено са ввв.ДеепЛ.цом/Транслатор (бесплатна верзија)
