Kje je prihodnost polprevodnih laserjev?
Industrijska nadgradnja povpraševanje po laserski predelovalni opremi je večje.
S preoblikovanjem in nadgradnjo predelovalne industrije v visokokakovostno in inteligentno se bo trg za obdelavo in uporabo laserske opreme še naprej širil. Moore, eden od ustanoviteljev Moore's Lawa, je leta 1965 napovedal, da bodo polprevodniki razviti z veliko hitrostjo, elektronska družba pa bo široko popularizirana in prodrla v široko paleto aplikacij. Če pogledamo nazaj iz pol stoletja, je bila ta napoved že dolgo popolna. Čeprav so prednosti vlaknastih laserjev ogromne, so polprevodni laserji najbolj razširjeni na trgu.
Polprevodni laser se običajno imenuje laserska dioda, imenuje pa se tudi polprevodni laser, ker kot lastnost delovne snovi uporablja polprevodni material. Polprevodni laserji običajno uporabljajo galijev arsenid, kadmijev sulfid, indij-fosfid itd., in se lahko uporabljajo kot vir črpalke za vlakna laserje in laserje trdnega stanja, ali pa lahko neposredno izhod laser kot svetlobni vir.
Razvoj polprevodnih laserjev se je začel v 60. S svojo kompaktno strukturo, dobro kakovostjo snop, dolgo življenjsko dobo in stabilno zmogljivostjo, je naredil velik napredek na področju komunikacije, materialne predelave in proizvodnje, vojaške in medicinske. Prav zaradi širokega področja uporabe laserske opreme, ki vključuje številne industrije, zato je tržna velikost polprevodniskega laserja zelo velika. Po podatkih raziskav industrije OFweek je tržna velikost polprevodnih laserjev v letu 2017 dosegla 5,31 milijarde ameriških dolarjev, kar je 15-odstotna rast na letni stopnji, ki predstavlja 40 % celotnega tržnega deleža laserjev, absolutno prevladujoča.
Razvoj tehnologije.
S stalnim razvojem polprevodništvene tehnologije se je tržno povpraševanje nenehno obračalo. Nenehno se spreminja tudi področje polprevodnih laserskih aplikacij. Od začetne opreme za majhno moč do trenutne opreme z visoko močjo so se tudi polprevodni laserji preusmerili iz nekaterih področij za obdelavo svetlobe na težka predelovalna območja.
Že v 80. letih so se polprevodni laserji uporabljali le v optičnem shranjevanju in nekaterih nišnih aplikacijah. V tem času je bila optična shranjevanje prva obsežna aplikacija v polprevodni laserski industriji. Nenehna inovacija polprevodniske laserske tehnologije je spodbujala razvoj tehnologij optičnega shranjevanja, kot sta digitalni vsestranski disk (DVD) in Blu-ray Disk (BD). V 90.ih so optična omrežja postala glavno bojišče za polprevodničke laserje. Kasneje v 90. letih so polprevodni laserji postali ključna predelovalna in proizvodna oprema za komunikacijska omrežja.
Trenutno je največja uporaba polprevodničnih laserjev kot vir črpalke za vlaknene laserje in laserje trdnega stanja. Ko se polprevodni laser uporablja kot vir laserske črpalke iz vlaken, se lahko struktura sistema črpalke bistveno poenostavi in raven moči črpalke se lahko izboljša s povečanjem moči enote. Ker vlaknasti laserji in laserji v trdnem stanju zahtevajo večjo izhodno moč, se večje zahteve postavijo na moč virov polprevodničnih črpalk.
Običajni polprevodni laserji se zaradi omejitev kakovosti žarka težko uporabljajo neposredno za rezanje kovin. V zadnjih letih z izboljšanjem tehnologije polprevodničnega sklopka in postopno zrelostjo nove tehnologije kombiniranja svetlobnih pramenov lahko polprevodni laserji z izhodom nekaterih kilovatov ali več vlaken izpolnjujejo zahteve kakovosti rezanja žarka. Poleg tega je zaradi raznolikosti valovne dolžine polprevodniskega laserja valovna dolžina polprovodnega laserja kratke valovne dolžine zelo blizu absorpcije valovne dolžine največ aluminija. Zato so v avtomobilski industriji visokomočji polprevodni laserji zelo primerni za varjenje aluminijastih avtomobilskih teles. Trenutno se v avtomobilski industriji pogosto uporabljajo polprevodni laserji z lasersko izhodno močjo med 2KW in 6KW.
Na področju neposredne obdelave materiala je kakovost polprevodničnih laserskih snojev težko presegati vlaknene laserjev. Vendar pa so polprevodni laserji zelo primerni za tanko ploščo spajkanje in rezanje aplikacij. Razvoj visokomotornih polprevodnih laserjev je omogočil številne pomembne aplikacije. Ti laserji so zamenjali številne tradicionalne tehnologije in nam prinesli veliko novih izdelkov.