Tout d’abord, le contexte de la technologie laser
La technologie laser, depuis sa naissance au milieu du 20e siècle, est devenue l'une des pierres angulaires de la science et de la technologie modernes.
son expérience de développement est riche et de grande envergure.En 1960, l'avènement du premier laser marque le début d'une nouvelle ère, Maiman utilise
Cristaux de rubis pour produire avec succès une lumière cohérente, ce nouveau type de source lumineuse a des propriétés monochromatiques, cohérentes et
directionnelle, pour la recherche scientifique et les applications techniques pour ouvrir un nouveau monde. Après être entré dans le 21e siècle, avec le développement de
Avec la technologie de pompage des semi-conducteurs, la technologie laser à fibre et la technologie laser ultrarapide, la technologie laser a marqué le début d'un nouveau bond en avant.
La technologie de pompage des semi-conducteurs améliore l'efficacité de la conversion électro-optique du laser et réduit le coût de fabrication.Fibre
les lasers sont le meilleur choix pour le traitement industriel en raison de leur puissance élevée, de leur stabilité élevée et de leur structure compacte.Les lasers ultrarapides, avec leur
Les caractéristiques d'impulsion ultra-courtes montrent un grand potentiel dans les domaines du traitement micro et nano et biomédical.À l'heure actuelle, la technologie laser est
se développant dans le sens d’une puissance plus élevée, d’une précision plus élevée et d’une application plus large.
Avec le développement rapide de la technologie laser à fibre, la puissance de sortie, la qualité du faisceau et l'efficacité électro-optique du laser sont continuellement
amélioré, qui fournit une base technique pour la recherche et le développement de lasers verts de haute puissance. Le développement de lasers non linéaires
La technologie de doublement de fréquence optique permet de passer du laser à fibre infrarouge au laser vert et améliore la puissance de sortie de
laser vert.Dans le domaine du traitement industriel, les équipements laser haute puissance jouent un rôle important dans la découpe, le soudage, le marquage et
mesure de l'aérospatiale, de la construction automobile, de la construction navale et d'autres domaines ;Dans le domaine des applications médicales, la précision et
le contrôle des lasers les rend largement utilisés dans la chirurgie oculaire, les traitements de la peau et d'autres procédures médicales.La technologie laser a pénétré
tous les aspects de la vie quotidienne, de la fabrication industrielle à la création artistique en passant par la recherche scientifique. Avec les progrès de la technologie,
le développement de lasers de haute puissance a considérablement amélioré la capacité de traitement industriel des lasers.
Deuxièmement, développement et avantages d'applications laser haute puissance et à courte longueur d'onde
Le développement de lasers verts de haute puissance a suscité beaucoup d’attention.En raison de son mode de fonctionnement continu et de son guide d'ondes
structure, le laser à fibre continue présente les avantages d'une énergie laser de sortie uniforme, d'un gain élevé, d'une efficacité de conversion élevée, d'une puissance ultra-élevée
Sortie, bonne qualité de faisceau, sortie monomode facile à réaliser et performances stables.
Le principe de l'interaction laser et matériau est complexe et diversifié, et différents paramètres laser (tels que la longueur d'onde, la puissance, la largeur d'impulsion,
etc.) et les caractéristiques des matériaux entraîneront différents effets d’interaction.Les résultats de ces interactions sont largement utilisés dans l’application de
technologie laser, comme le traitement des matériaux, le traitement médical, la recherche scientifique, etc. La figure 1 montre le taux d'absorption de différents
matériaux pour différentes longueurs d'onde de la lumière laser. On peut voir que les courbes d'absorption de différents matériaux pour différentes longueurs d'onde de
le laser est différent.L'énergie laser absorbée par le matériau pendant le traitement peut être convertie en énergie thermique, provoquant une
la température du matériau à augmenter.Cet effet thermique est important dans des processus tels que la découpe laser, le soudage et le traitement thermique, provoquant
le matériau subit des transitions de phase telles que la fusion, l’évaporation ou la sublimation.
Le cuivre est l'un des matériaux métalliques les plus utilisés au monde. Dans des conditions de température normales, comme le montre la figure 2, le
le taux d'absorption du matériau en cuivre pour un laser à bande de 1 m est inférieur à 5 %, tandis que le taux d'absorption de la lumière verte de 532 nm peut atteindre 40 %,
ce qui équivaut à 8 fois celui d'un laser à bande proche infrarouge. Le cuivre est largement utilisé dans le lithium, la microélectronique et d'autres industries,
L'industrie actuelle est le laser proche infrarouge à bande de 1 m le plus utilisé, en raison du faible taux d'absorption du cuivre sur le laser à bande de 1 m qui apparaîtra dans le
processus de faible efficacité, bulles, éclaboussures et autres problèmes, et laser vert pour couper ou souder le cuivre et d'autres matériaux, l'effet est
bien meilleur que l'effet laser proche infrarouge. Par conséquent, la réalisation d'une sortie de lumière verte continue à haute puissance et à haut rendement a
devenir l’un des pôles de recherche sur les lasers.
Une application importante des lasers verts est la technologie d'impression 3D. Dans le domaine de l'impression 3D métal, les lasers verts peuvent améliorer la qualité d'impression
et réaliser l’impression 3D de structures complexes à partir de matériaux en cuivre pur.
L'application d'un laser à fibre verte continue monomode comme source de lumière dans l'impression de cuivre pur est un domaine technologique relativement nouveau.
qui tire parti des propriétés de faisceau des lasers verts pour surmonter les défis rencontrés par la technologie laser traditionnelle dans le traitement
avec des matériaux hautement réfléchissants.Étant donné que le taux d'absorption du cuivre pur par la lumière verte est beaucoup plus élevé que celui de la lumière proche infrarouge, le vert
Le laser est plus efficace dans le traitement des matériaux en cuivre. En revanche, le faisceau produit par un laser monomode a une haute qualité
et la cohérence, ce qui est essentiel pour l'usinage de précision, en particulier lors de l'impression de cuivre pur, pour garantir la finesse et la cohérence de
le processus d'impression.
Dans le développement des lasers à courte longueur d'onde, les lasers ultraviolets (UV) et les lasers bleus ont attiré beaucoup d'attention en raison de leur
caractéristiques des applications.En raison de la courte longueur d'onde du laser ultraviolet, la pureté et les caractéristiques optiques du matériau sont
extrêmement élevé, il est difficile de trouver un matériau capable de résister au laser ultraviolet de haute puissance et au laser ultraviolet dépassant 100 watts
le marché est rare. Bien qu'il existe des fabricants pour atteindre une puissance de sortie de niveau kilowatt, avant le faisceau de fibre, le laser bleu doit
effectuer un faisceau spatial, ce processus a des exigences strictes en matière de qualité, de stabilité et de distribution de puissance du faisceau laser, par rapport au
laser à fibre, la qualité du faisceau du laser bleu est médiocre, ce qui limite ses performances dans certaines applications d'usinage de précision.
D’autre part, grâce aux efforts des chercheurs de divers pays, les lasers verts commerciaux ont fait de grands progrès ces dernières années.
Le TruDisk 3022, un laser à disque vert continu haute puissance lancé par le groupe allemand TRUMPF en 2021, peut fournir le rendement le plus élevé
puissance du multimode 3 kW, qui est la puissance la plus élevée de la série laser verte actuelle, démontrant ses avantages d'application dans le cuivre
soudage, mais son prix est très cher.La société américaine IPG a lancé la première nanoseconde monomode au monde au niveau du kilowatt
Laser vert pulsé GLPN-1000 en 2022, qui peut fournir une puissance moyenne allant jusqu'à 1 kW, l'ensemble de la machine est petit et l'électrooptique
L'efficacité de conversion est aussi élevée que 25 %, ce qui a attiré une large attention de la part de l'industrie.
Le premier laser vert continu quasi monomode de 2 kW au monde
Selon le dernier rapport du cabinet d'études de marché Optech Consulting, le marché mondial des systèmes laser pour le traitement des matériaux est estimé à
23,5 milliards de dollars en 2023, soit une augmentation de 4 % par rapport à l'année précédente. Avec le développement de la fabrication haut de gamme, la demande en énergie verte à haute puissance
Les lasers se développent.
Shenzhen Gongda Laser, principalement engagé dans la R&D « laser avancé à fibre à courte longueur d'onde » et « solutions de traitement de précision laser »,
production et ventes est une société laser axée sur la recherche et le développement, la production et l'application de lasers à courte et moyenne puissance.
lasers toutes fibres à longueur d'onde (verte et ultraviolette).Après le laser vert monomode 500W lancé en 2022 et le laser monomode 1000W
et le laser vert continu multimode de 3000 W lancé en 2023, le nouveau lancement du laser à fibre verte quasi monomode avec un maximum
La puissance de sortie de 2 kW a été testée et vérifiée par des clients dans les industries liées aux terminaux. Gongda Laser est le premier fabricant mondial
capable de fournir 2 kilowatts de produits laser vert continus presque monomodes.
IV.Conclusion et perspectives
Le laser vert continu quasi monomode de 2 kW récemment lancé par Gongda Laser est le laser quasi monomode de puissance moyenne la plus élevée au monde
laser vert à fibre continue.Le lancement du produit fournit une énergie plus suffisante pour le traitement de matériaux hautement inverses et le
La sortie quasi monomode garantit la haute qualité et la cohérence du faisceau laser, ce qui devrait apporter une qualité de soudage supérieure,
efficacité et pénétration plus profonde pour le traitement des matériaux en cuivre épais.La structure de la fréquence fondamentale de toutes les fibres et hors-
le doublement de la fréquence de la cavité offre un haut degré de stabilité et de fiabilité tout en garantissant une intégration compacte et facile du laser.Avec
le progrès continu de la technologie et la maturité continue du marché, nous avons des raisons de croire que les lasers verts à fibre haute puissance
apportera plus de possibilités à la société.
La lumière verte haute puissance présente des avantages évidents dans le soudage de précision du cuivre, en particulier dans les moteurs IGBT et à fil plat à commande électrique
soudage, avec un faible effet thermique, de petites éclaboussures, une tension stable et un rendement élevé.En plus des matériaux hautement antimétalliques tels que le cuivre
Le soudage présente des caractéristiques physiques et des avantages exceptionnels. Il présente également un grand potentiel d'application dans l'impression 3D de haute précision et
matériaux en cuivre à haute efficacité.
À l’avenir, nous continuerons à travailler dur pour développer des technologies plus innovantes afin d’améliorer encore la puissance, l’efficacité et la fiabilité de
Lasers, tout en réduisant les coûts, en correspondant à des scénarios d'application plus importants et en contribuant à la mise à niveau du haut de gamme mondial
fabrication.