إن الطلب على التطوير الصناعي لمعدات المعالجة بالليزر أكبر
مع التحول والارتقاء بالصناعة التحويلية إلى مستوى متقدم وذكي، يستمر سوق تطبيقات معالجة معدات الليزر في التوسع. تنبأ مور، أحد مؤسسي قانون مور، في عام 1965 بأن أشباه الموصلات سوف تتطور بسرعة، وأن الإلكترونيات سوف تكتسب شعبية واسعة النطاق وتتغلغل في مجموعة واسعة من التطبيقات. وبالعودة إلى الوراء بعد مرور نصف قرن، فقد تم تأكيد هذا التوقع تمامًا. على الرغم من أن ليزر الألياف يتمتع بإمكانات كبيرة في السوق، إلا أن أكثر أنواع ليزر أشباه الموصلات استخدامًا موجودة حاليًا في السوق.
تُعرف ليزرات أشباه الموصلات عادةً باسم الثنائيات الليزرية. بسبب خصائصه في استخدام المواد شبه الموصلة كمواد عاملة، يطلق عليه ليزر أشباه الموصلات. المواد العاملة المستخدمة عادة في ليزر أشباه الموصلات هي زرنيخيد الغاليوم، وكبريتيد الكادميوم، وفوسفيد الإنديوم، وما إلى ذلك، والتي يمكن استخدامها كمصدر مضخة لليزر الألياف وليزر الحالة الصلبة، ويمكن أيضًا إخراج الليزر مباشرة كمصدر للضوء.
بدأ تطوير ليزر أشباه الموصلات في ستينيات القرن العشرين، وقد تم الآن الترويج له وتطبيقه على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة. مع مزايا الهيكل المدمج، جودة الشعاع الجيدة، العمر الطويل والأداء المستقر، فقد خطت خطوات كبيرة في مجالات الاتصالات ومعالجة المواد والتصنيع والمجالات العسكرية والطبية وغيرها. ويرجع ذلك على وجه التحديد إلى أن مجال تطبيق معدات الليزر واسع جدًا ويتضمن العديد من الصناعات، وبالتالي فإن حجم سوق ليزر أشباه الموصلات كبير جدًا. وفقًا لبيانات أبحاث الصناعة OFweek، وصل حجم سوق ليزر أشباه الموصلات في عام 2017 إلى 5.31 مليار دولار أمريكي، مع معدل نمو سنوي يصل إلى 15%، ويحتل 40% من إجمالي حصة السوق الليزر، وهو الموقف المهيمن المطلق.
تتطور التكنولوجيا ويتوسع مجال التطبيق
مع التطوير المتعمق المستمر لتكنولوجيا أشباه الموصلات، يستمر الطلب في السوق في التحول. كما أن مجال تطبيق ليزر أشباه الموصلات يتغير باستمرار. من المعدات الأولية منخفضة الطاقة إلى المعدات عالية الطاقة الحالية، تم أيضًا نقل أشعة ليزر أشباه الموصلات من بعض مجالات المعالجة الضوئية إلى مجالات المعالجة الثقيلة.
في وقت مبكر من الثمانينات، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات فقط في التخزين البصري وبعض التطبيقات المتخصصة. وفي ذلك الوقت، كان التخزين البصري أول تطبيق واسع النطاق في صناعة ليزر أشباه الموصلات. أدى الابتكار المستمر لتقنية ليزر أشباه الموصلات إلى تعزيز تطوير تقنيات التخزين الضوئي مثل قرص الحقن الرقمي متعدد الوظائف (DVD) وقرص Blu-ray (BD). وبحلول التسعينيات، أصبحت الشبكات الضوئية هي ساحة المعركة الرئيسية لأشعة الليزر شبه الموصلة. ثم في التسعينيات، أصبح ليزر أشباه الموصلات هو معدات المعالجة والتصنيع الرئيسية لشبكات الاتصالات.
في الوقت الحاضر، أكبر تطبيق لأشعة ليزر أشباه الموصلات هو كمصدر مضخة لأشعة الليزر الليفية وأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة. عندما يتم استخدام ليزر أشباه الموصلات كمصدر مضخة لليزر الليفي، يمكن تبسيط هيكل نظام المضخة بشكل أساسي عن طريق تحسين طاقة الوحدة، ويمكن تحسين مستوى طاقة المضخة. مع زيادة متطلبات طاقة الخرج لليزر الليفي وأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة، يتم أيضًا طرح متطلبات أعلى لمصادر مضخات أشباه الموصلات.
نظرًا لمحدودية جودة الشعاع، يصعب استخدام ليزر أشباه الموصلات التقليدي مباشرة في قطع المعادن. في السنوات الأخيرة، مع تحسين تكنولوجيا اقتران أشباه الموصلات والنضج التدريجي لتكنولوجيا دمج الشعاع الجديدة، يمكن لبعض أجهزة ليزر أشباه الموصلات ذات إنتاج الألياف أعلى من مستوى كيلووات أيضًا تلبية متطلبات جودة الشعاع للقطع. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لتنوع الطول الموجي لليزر شبه الموصل، فإن الطول الموجي لليزر شبه الموصل ذي الطول الموجي القصير قريب جدًا من الحد الأقصى لامتصاص الطول الموجي للألمنيوم. لذلك، في صناعة السيارات، يعتبر ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة مناسبًا جدًا لحام هياكل السيارات المصنوعة من الألومنيوم. في الوقت الحاضر، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات بقدرة خرج ليزر تتراوح بين 2KW و6KW على نطاق واسع في عملية الإنتاج في صناعة السيارات.
في مجال المعالجة المباشرة للمواد، من الصعب أن تتجاوز جودة شعاع ليزر أشباه الموصلات جودة ليزر الألياف. ومع ذلك، في تطبيقات لحام وقطع الصفائح الرقيقة، يعتبر ليزر أشباه الموصلات مناسبًا جدًا. إن تطوير ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة جعل العديد من التطبيقات المهمة ممكنة. لقد حلت أجهزة الليزر هذه محل العديد من التقنيات التقليدية ووفرت لنا العديد من المنتجات الجديدة.
المزايا الرئيسية لليزر أشباه الموصلات شيان Guosheng الليزر:
1. حجم صغير: صغير جدًا وصغير الحجم، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في مجموعة واسعة من التطبيقات حيث تكون المساحة محدودة.
2. الكفاءة: فعالة للغاية، بمعنى أنها تحول نسبة عالية من الطاقة المدخلة إلى ضوء ليزر. وهذا يجعلها مثالية للاستخدام في التطبيقات التي يكون فيها استهلاك الطاقة مصدر قلق.
3. ضبط الطول الموجي: يمكن ضبطها لإصدار الضوء بأطوال موجية مختلفة، مما يسمح باستخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات، من الاتصالات إلى التصوير الطبي.
4. تكلفة منخفضة: تصنيعها غير مكلف نسبيًا مقارنة بأنواع الليزر الأخرى، مما يجعلها في متناول مجموعة واسعة من الصناعات والتطبيقات.
5. الموثوقية: تتمتع بعمر تشغيلي طويل وموثوقة للغاية، مما يجعلها مثالية للاستخدام في التطبيقات التي لا يكون فيها التوقف عن العمل خيارًا.
6. معدل تعديل عالي: يمكن تعديله بسرعات عالية، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في تطبيقات مثل الاتصالات البصرية وتخزين البيانات.