أين هو مستقبل ليزر أشباه الموصلات؟
ترقيات الصناعة الطلب على معدات المعالجة بالليزر أكبر.
مع التحول والارتقاء بالصناعة التحويلية نحو الراقية والذكية ، سيستمر سوق معالجة معدات الليزر وتطبيقها في التوسع. تنبأ مور ، أحد مؤسسي قانون Moore&، في عام 1965 بأنه سيتم تطوير أشباه الموصلات بسرعة عالية ، وسيتم نشر المجتمع الإلكتروني على نطاق واسع واختراقه في مجموعة واسعة من التطبيقات. إذا نظرنا إلى الوراء منذ نصف قرن ، فإن هذا التنبؤ كان مثاليًا منذ فترة طويلة. على الرغم من أن مزايا ليزر الألياف ضخمة ، إلا أن ليزر أشباه الموصلات هو الأكثر استخدامًا في السوق.
يشار إلى ليزر أشباه الموصلات عادةً باسم الصمام الثنائي لليزر ، ويسمى ليزر أشباه الموصلات لأنه يستخدم مادة شبه موصلة كخاصية لمادة عاملة. عادةً ما يستخدم ليزر أشباه الموصلات زرنيخيد الغاليوم ، وكبريتيد الكادميوم ، وفوسفيد الإنديوم ، وما إلى ذلك ، ويمكن استخدامه كمصدر لمضخة ليزر الألياف وليزر الحالة الصلبة ، أو يمكنه إخراج الليزر مباشرةً كمصدر للضوء.
بدأ تطوير ليزر أشباه الموصلات في الستينيات من القرن الماضي ويستخدم الآن على نطاق واسع في مختلف الصناعات. بفضل هيكلها المدمج وجودة الحزمة الجيدة والعمر الطويل والأداء المستقر ، فقد قطعت خطوات كبيرة في مجالات الاتصالات ومعالجة المواد وتصنيعها والعسكرية والطبية هذا على وجه التحديد بسبب مجال التطبيق الواسع لمعدات الليزر ، التي تشمل العديد من الصناعات ، وبالتالي فإن حجم السوق لليزر أشباه الموصلات كبير جدًا. وفقًا لبيانات من أبحاث الصناعة OFweek ، بلغ حجم سوق ليزر أشباه الموصلات في عام 2017 5.31 مليار دولار أمريكي ، وهو معدل نمو سنوي قدره 15٪ ، وهو ما يمثل 40٪ من إجمالي الحصة السوقية لليزر. .
تطوير التكنولوجيا.
مع التطور المستمر لتكنولوجيا أشباه الموصلات ، كان طلب السوق يتحول بشكل مطرد. يتغير مجال تطبيقات ليزر أشباه الموصلات أيضًا باستمرار. من معدات الطاقة الصغيرة الأولية إلى المعدات الحالية عالية الطاقة ، تحولت ليزر أشباه الموصلات أيضًا من بعض مجالات المعالجة الخفيفة إلى مناطق المعالجة الثقيلة.
في وقت مبكر من الثمانينيات ، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات فقط في التخزين الضوئي وبعض التطبيقات المتخصصة. في ذلك الوقت ، كان التخزين الضوئي هو أول تطبيق واسع النطاق في صناعة ليزر أشباه الموصلات. عزز الابتكار المستمر لتقنية ليزر أشباه الموصلات تطوير تقنيات التخزين الضوئية مثل القرص الرقمي متعدد الاستخدامات (DVD) وأقراص Blu-ray (BD). في التسعينيات ، أصبحت الشبكات الضوئية ساحة المعركة الرئيسية لليزر أشباه الموصلات. في وقت لاحق من التسعينيات ، أصبح ليزر أشباه الموصلات هو معدات المعالجة والتصنيع الرئيسية لشبكات الاتصالات.
في الوقت الحاضر ، يعتبر أكبر تطبيق لليزر أشباه الموصلات كمصدر ضخ لليزر الليفي وليزر الحالة الصلبة. عندما يتم استخدام ليزر أشباه الموصلات كمصدر لمضخة ألياف الليزر ، يمكن تبسيط هيكل نظام المضخة بشكل أساسي ويمكن تحسين مستوى طاقة المضخة من خلال زيادة طاقة الوحدة. نظرًا لأن الليزرات الليفية وليزر الحالة الصلبة تتطلب طاقة إنتاج أعلى ، يتم وضع متطلبات أعلى على طاقة مصادر مضخة أشباه الموصلات.
يصعب استخدام ليزرات أشباه الموصلات التقليدية مباشرة لقطع المعادن بسبب قيود جودة الحزمة. في السنوات الأخيرة ، مع تحسين تقنية اقتران أشباه الموصلات والنضج التدريجي لتقنية الجمع بين الحزمة الجديدة ، يمكن أن تلبي أشعة الليزر شبه الموصلة التي تنتج بعض الكيلوات أو أكثر من الألياف متطلبات جودة حزمة القطع بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لتنوع الطول الموجي لليزر أشباه الموصلات ، فإن الطول الموجي لأشباه الموصلات ذات الطول الموجي القصير قريب جدًا من الحد الأقصى لامتصاص الطول الموجي للألمنيوم. لذلك ، في صناعة السيارات ، تعتبر ليزر أشباه الموصلات عالية الطاقة مناسبة جدًا لحام هياكل السيارات المصنوعة من الألومنيوم. في الوقت الحاضر ، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات بطاقة خرج ليزر بين 2KW و 6KW على نطاق واسع في صناعة السيارات.
في مجال معالجة المواد المباشرة ، يصعب تجاوز جودة أشعة الليزر شبه الموصلة. ومع ذلك ، فإن أشعة الليزر شبه الموصلة مناسبة جدًا لتطبيقات اللحام والقطع ذات الألواح الرقيقة. أدى تطوير ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة إلى جعل العديد من التطبيقات المهمة ممكنة. حلت هذه الليزرات محل العديد من التقنيات التقليدية وقدمت لنا العديد من المنتجات الجديدة.