Каково будущее полупроводниковых лазеров?

Полупроводниковые лазерышироко известны как лазерные диоды, поскольку в качестве рабочего вещества они используют полупроводниковые материалы, поэтому их называют полупроводниковыми лазерами. В полупроводниковых лазерах обычно используются рабочие материалы, такие как арсенид галлия, сульфид кадмия, фосфид индия и т. д., которые могут использоваться в качестве источников накачки для волоконных лазеров и твердотельных лазеров или могут напрямую выводить лазер в качестве источника света.

По мере того как обрабатывающая промышленность трансформируется и модернизируется в сторону высоких технологий и интеллекта, рынок приложений для обработки лазерного оборудования продолжает расширяться. Мур, один из основоположников закона Мура, предсказал в 1965 году, что полупроводники будут быстро развиваться, а электроника получит широкую популярность и проникнет в широкий спектр областей применения. Спустя полвека это предсказание полностью подтвердилось. Хотя волоконные лазеры имеют большой рыночный потенциал благодаря своим преимуществам, полупроводниковые лазеры в настоящее время наиболее широко используются на рынке.

Разработка полупроводниковых лазеров началась в 1960-х годах и в настоящее время широко пропагандируется и применяется во всех сферах жизни. Благодаря преимуществам компактной конструкции, хорошему качеству луча, длительному сроку службы и стабильной работе он широко используется в сфере связи, обработки и производства материалов, военной, медицинской и других областях. Именно потому, что лазерное оборудование имеет широкий спектр применения и задействовано во многих отраслях, размер рынка полупроводниковых лазеров очень велик. Согласно данным отраслевых исследований OFweek, объем рынка полупроводниковых лазеров в 2017 году достиг 5,31 миллиарда долларов США, с темпом роста в годовом исчислении 15%, что составляет 40% от общей доли лазерного рынка и является абсолютным доминирующим положением. .

Развитие технологий и расширение областей применения
С постоянным углубленным развитием полупроводниковых технологий рыночный спрос продолжает меняться. Области применения полупроводниковых лазеров также постоянно меняются. От первоначального оборудования малой мощности до современного оборудования высокой мощности полупроводниковые лазеры также перешли из некоторых областей легкой обработки в области тяжелой обработки.

Еще в 1980-х годах полупроводниковые лазеры использовались только в оптических накопителях и некоторых нишевых приложениях. В то время оптическая память была первым крупномасштабным применением индустрии полупроводниковых лазеров. Постоянные инновации в области полупроводниковых лазерных технологий способствовали развитию технологий оптического хранения данных, таких как цифровые универсальные диски (DVD) и диски blue-ray (BD). К 1990-м годам оптические сети стали основным полем битвы полупроводниковых лазеров. Позже, в 1990-х годах, полупроводниковые лазеры стали ключевым оборудованием для обработки и производства сетей связи.

В настоящее время наибольшее применение полупроводниковые лазеры имеют в качестве источника накачки волоконных и твердотельных лазеров. При использовании в качестве источника накачки волоконного лазера полупроводникового лазера можно принципиально упростить структуру системы накачки и повысить уровень мощности накачки за счет увеличения мощности установки. Поскольку к волоконным и твердотельным лазерам предъявляются все более высокие требования к выходной мощности, более высокие требования предъявляются и к мощности полупроводниковых источников накачки.

Из-за ограничения качества луча традиционные полупроводниковые лазеры трудно использовать непосредственно для резки металлов. В последние годы, благодаря совершенствованию технологии полупроводниковой связи и постепенному развитию новой технологии объединения лучей, некоторые волоконные полупроводниковые лазеры мощностью в киловатт или выше также могут соответствовать требованиям к качеству луча для резки. Кроме того, из-за разнообразия длин волн полупроводниковых лазеров длина волны коротковолновых полупроводниковых лазеров очень близка к длине волны максимума поглощения алюминия. Поэтому в автомобильной промышленности мощные полупроводниковые лазеры очень подходят для сварки алюминиевых автомобильных кузовов. В настоящее время полупроводниковые лазеры с выходной мощностью от 2 до 6 кВт широко используются в производственном процессе автомобильной промышленности.

В области прямой обработки материалов качество луча полупроводниковых лазеров трудно превзойти качество волоконных лазеров. Однако полупроводниковые лазеры очень подходят для сварки и резки тонких листов. Развитие мощных полупроводниковых лазеров сделало возможным множество важных приложений. Эти лазеры заменили многие традиционные технологии и принесли нам множество новых продуктов.

Будущее направление развития полупроводниковых лазеров в основном включает в себя следующие аспекты:
Во-первых, это высокая мощность. В условиях резкого увеличения сетевого трафика данных системам связи требуются более мощные лазеры для передачи оптических сигналов и достижения более высоких скоростей передачи данных. В то же время лазеры более высокой мощности также необходимы в промышленном производстве, лазерной обработке и других областях для повышения эффективности и качества производства.
Второе – миниатюризация. С быстрым развитием оборудования мобильной связи, оптической связи и других областей требования к размерам полупроводниковых лазеров становятся все меньше и меньше, поэтому необходимо постепенно достигать миниатюризации и интеграции. Это не только снижает нагрузку на оборудование, но и снижает затраты на производство.
Третье – многофункциональность. Современные области применения требуют более гибкого лазерного оборудования, которое можно переключать в различных ситуациях. Таким образом, индустрия полупроводниковых лазеров будет иметь более широкое применение в мультимедиа, экологических испытаниях, науках о жизни и других областях.
Четвертое – энергоэффективность. Чем выше энергоэффективность полупроводниковых лазеров, тем меньше энергии они будут потреблять. Это может не только помочь уменьшить воздействие человека на землю, но также снизить корпоративные расходы, повысить корпоративную мощь и повысить конкурентоспособность на рынке.

Вообще говоря, из-за постоянного развития технологий области применения полупроводниковых лазеров постоянно меняются, и эти изменения происходят до сих пор. Вообще говоря, полупроводниковые лазеры развиваются в направлении более коротких волн излучения и более высокой мощности излучения, чтобы адаптироваться к текущим потребностям рынка.

Контактная информация:

Если у вас есть какие-либо идеи, не стесняйтесь говорить с нами. Независимо от того, где находятся наши клиенты и каковы наши требования, мы будем следовать нашей цели, чтобы предоставить нашим клиентам высокое качество, низкие цены и лучший сервис.