Bølgelengden til blått lys ligger i 400~500nm-båndet, og en av de viktigste egenskapene til lys i dette båndet er at det lett absorberes av svært antimetalliske materialer som kobber. Absorpsjonshastigheten til blått lys av svært reflekterende metaller som kobber er 5-10 ganger høyere enn for vanlige infrarøde lasere. Denne egenskapen, som muliggjør høyere kvalitet og prosesseringseffektivitet for svært reflekterende metaller, har ført til en kraftig økning i markedets etterspørsel etter blålyslasere.
Viktige drivere bak veksten i etterspørselen etter blått lys
Utvilsomt kommer den største drivkraften bak veksten i etterspørselen etter blått lys fra feltet litiumbatteriproduksjon.
Under den generelle trenden med energisparing, miljøvern og bærekraftig utvikling, erstatter nye energikjøretøyer, hovedsakelig elektriske kjøretøyer, gradvis drivstoffkjøretøyer. Nye energikjøretøyer er allerede en ustoppelig ny kraft i markedet.2023-data fra departementet for industri og informasjonsteknologi ved begynnelsen av året viste at Kinas nye energikjøretøy fortsatte å vokse eksplosivt i 2022, og forble verdens nummer én i åtte på rad. år, og markedspenetrasjonsraten slo en ny rekordhøy. Tidligere i år i juli, har den 20 millioner nye energibilen produsert i Kina gått av produksjonslinjen i Guangzhou! Kina forventes å være det første landet i verden som krysser linjen inn i æraen med 10 millioner årlig salg av nye energikjøretøyer.
Fortsatt vekst i produksjon og salg av elektriske kjøretøy, drevet av den raske veksten i litiumbatterimarkedet. Kinas strømbatteriindustri fortsetter å lede verden, 70 prosent av strømbatteriet er laget i Kina.
I produksjonen av litiumbatterier er mange lenker involvert i sveising av kobber, aluminium og andre høye anti-metallmaterialer, for eksempel sveising av poler, sveising av firkantet batteriskall; som er mest brukt i firkantbatterier, er bruk av lasersveisedeler av de fleste typer batterier. Sammenlignet med det vanlige infrarøde lyset, kan sveising med blått lys oppnå ingen sprut, ingen porøsitet, sveisekonsistens med gode sveiseresultater, noe som gjør at markedets etterspørsel etter blått lys er enestående.
I tillegg til den enorme drivkraften til industrielle applikasjoner, kan blålyslasere også brukes i medisinsk behandling, undervannsdeteksjon, belysning, visning og andre felt, og etterspørselen avslørt i disse feltene har også fremmet utviklingen av blålyslaserteknologi til en viss grad.
Kjerneteknologien til blå laser
Kjerneteknologien til blålyslaser er enkeltrørbrikken med blått lys.
Blålys halvlederbrikker er vanligvis basert på materialer som InGaN/AlGaN/GaN, etc., og formet til brukbare enkeltrørsprodukter etter epitaksial vekst, wafer flow prosess, hulroms overflatebehandling, emballasje og andre prosesser.
For øyeblikket er strømnivået til kommersielt tilgjengelige enkeltrør med blått lys 5W, med evnen til å oppnå omtrent 10W i laboratoriet. Det er ikke mange produsenter som kan tilby blått lys enkeltrørsbrikker, selv om det er noen innenlandske produsenter som spesialiserer seg på dette feltet, men for tiden i en dominerende posisjon er det fortsatt noen få tyske og japanske selskaper, Tyskland ams OSRAM er en av dem.
I 2023, Munich Shanghai Optical Expo, hadde Laser World Magazine æren av å intervjue Jie Xia, seniorleder for ams OSRAM systemløsningsingeniøravdeling. Hun sa at ams OSRAM for øyeblikket har en komplett produksjonslinje fra produksjon av laserbrikker til emballasje, og den høyeste utgangseffekten til det kommersielle enkeltrøret med blått lys som tilbys i dag, er 5W. ams OSRAM har utsøkt prosessevne for å produsere enkeltrørsprodukter med blått lys med stabil ytelse, som er en av kjernefordelene til ams OSRAM som kan dominere feltet for blålyslaserbrikker.
Blålysapplikasjoner fortsetter å utvide seg
Når vi snakker om bruken av blått lys, sa Xia Jie, blått lys enkeltrørs 5W effektnivå er ikke nok til å møte etterspørselen etter høyere effekt for industriell prosessering, så flere enkeltrørsprodukter vil bli kombinert sammen etter optisk strålekombinasjon og annen behandling, for å oppnå høyere effekt kan brukes til industriell behandling av blå lyskilde.
Ser vi på halvlederindustrien, er kompleksiteten veldig høy, noe som ligner veldig på utfordringene fotonikkindustrien står overfor. På samme måte som fotonikkindustrien, fortsetter halvlederindustrien å investere tungt i forskning og utvikling. Faktisk, i 2021 bruker halvlederindustrien hele 71 milliarder dollar på FoU, som er nummer to i verden når det gjelder FoU-utgifter på tvers av alle bransjer.
I denne utstillingen demonstrerte ams OSRAM modulprøvene av 30W, 100W blå laser basert på den blå laserbrikkemonteringen, det er nemlig kombinasjonen av flere enkeltrørsbrikker, gjennom fiberkoblingsutgangen, for å oppnå større enn eller lik 30W, 100W effekt, og oppnå høy lysstyrke og høy effekttetthet, som kan brukes til presisjonsbehandlingsoppgaver.
Blått lys, som en lyskilde for visse minimalt invasive operasjoner, vil være banebrytende for nye innovasjoner når det gjelder kirurgiske traumer, arrreduksjon og pasientsmerter. Det er rapportert at en rekke organisasjoner allerede utfører dyptgående forskning og studier på medisinske applikasjoner for blått lys, med ams OSRAM som gir dem blå lyskilder.
Det er rapportert at i november 2011 kunngjorde det første tilknyttede sykehuset ved Xi'an Jiaotong University verdens første blå laserkirurgiske utstyr med en utgangseffekt på 200W, som brukes i laserenukleering av urinblæretumorer for tumorenukleering.
ams OSRAM demonstrerte også en lasergraveringsmodul basert på den blå laserbrikkemonteringen, modulen kan gi 20W, 30W, 40W, 50W utgangseffekt, utgangspunktstørrelsen på 50μm × 70μm ~ 80μm × 110μm, brennvidden på 20 ~ 50mm mellom valgfritt. Denne blå lysmodulen kan brukes til hjemmegraveringsmaskin, egnet for gravering av metall, tre, papir, lær, plast og mange andre materialer; den kan også kutte tre, papir og lær med tykkelse mindre enn 5 mm. Når punktstørrelsen er 50μm × 70μm og effekten er 40W, kan den realisere høypresisjonsgravering på overflaten av messing med en tykkelse på 1 cm; når brennvidden er 50 mm, kan den gravere metall og kutte tre.
For industrielle prosesseringsapplikasjoner som krever blålaser med høyere effekt, er utgangsbølgelengden på 445nm egnet for sveising, kledning og additiv produksjon av kobber, gull og andre metallmaterialer. Det er også mulig å stable og kombinere flere blå lasere sammen for å oppnå en effekt på kilowatt eller enda høyere blålysmodulprodukter, som for de største bruksområdene - produksjon av litiumbatterier i en rekke kobber, aluminium og andre høye anti-korrosjonsmaterialer sveisekobling, for å sikre kvaliteten på behandlingen på samme tid, for å oppnå høyere behandlingseffektivitet.
I tillegg til sveisepåføring av kobber og andre svært anti-materialer, er kobberlaserbekledning og additiv produksjon også et viktig bruksområde for blått lys.
Fremtidige trender
Fra et synspunkt av fremtidig markedsapplikasjonsetterspørsel, for det nye energikjøretøyet, er litiumbatteriproduksjon i kobber og andre ikke-jernholdige materialer sveising fortsatt et av de viktigste bruksområdene for blå laser. Litiumbatterier i knastene, samleskinnen, toppdekselet, modulen og mange andre sveisekoblinger, den høye etterspørselen etter tetning, estetikk, sveiseeffektivitet og andre indikatorer, vil lede den blå laseren mot en retning med høyere effekt og bedre strålekvalitet. Dette vil ytterligere fremme industrien på det tekniske nivået er forpliktet til høyere kraft blå enkeltrørsprodukter, ifølge Xia Jie avslørte at ams OSRAM har vært i utviklingen av kommersielle blå enkeltrør med høyere effekt.
I tillegg til å forbedre kraften til blått enkeltrør, vil enkeltrørsarrayen kombineres sammen, gjennom den kombinerte strålemetoden, i stand til å oppnå kilowatteffekt, industrien har rapportert effekt på opptil 4kW blåttlysprodukter, og gjøre en god strålekvalitet. Derfor, drevet av markedets etterspørsel, vil blålys kombinert stråleteknologi gjøre flere nye gjennombrudd.
Høyere kraft, høyere lysstyrke blå lyskilde, vil være mainstream litium produksjon i behandlingen kvalitet og effektivitet, til et nytt nivå. Fremveksten av høyere ytelse blå lyskilde, vil også være utenfor den industrielle behandlingen av et bredere spekter av felt, for å utvikle flere nye applikasjoner, for eksempel blå laser og rødt lys, grønt lys tre-farge syntese, dannelse av laser hvitt lys belysning, for å oppnå en mer levende, lysere og mer energieffektiv skjermfarge, kan brukes på TV-skjermen.
Oversatt med www.DeepL.com/Translator (gratisversjon)
