A CO2 L aser bevezetése
A CO2 lézert 1964-ben feltalálta C. Kumar N. Patel a Bell Labs-ben, és ősi technológiája az állandóan változó optoelektronikai iparnak. Hosszúsága ellenére a CO2-lézer technológia továbbra is virágzik a piacon egyedülálló hullámhosszával, teljesítményével és spektrális tisztaságával.
Sok természetes anyag és szintetikus anyag erős felszívódási csúcsokkal rendelkezik 9 ~ 12μm-en, ami a CO2-lézerek kimeneti hullámhosszának hullámhosszúságú sávja, ami sok lehetőséget biztosít a CO2 lézerek számára az anyagfeldolgozás és a spektrális elemzés során. Ez a sáv a légköri átviteli ablakban is megtalálható, ezért sok érzékelési és tartományi alkalmazáshoz ideális. Egy tipikus CO2 lézert egy szén-dioxid-molekulákat tartalmazó kevert gáz gázkibocsátása képez. Mivel a molekuláris rezgés és a rotáció energiaszintjei nagyon közel vannak, a CO2 molekulák ezen energiaszintek közötti átmenete által termelt fotonok alacsonyabbak az energiában és hosszabb hullámhosszban, mint a látható és közeli infravörös fény.
A CO2-lézerek teljesítménye a milli-watttól a több tízezer wattig terjedő tartományban érhető el, és használható a műszerek gyártására, valamint az erőteljes vágásra. Mivel a CO2-lézerek magas spektrális tisztaságúak, a vonal szélessége akár 1 kHz, anélkül, hogy feláldozná a teljesítményt, a konverziós hatékonyság elérheti a 10% -ot. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a CO2-lézerek alkalmazását az új alkalmazásokhoz az anyagfeldolgozásban, a lézersugárzásban és a radarban, a hőképi látás segítésében és a célzott orvosi alkalmazásokban.
Mivel évtizedek óta feltalálták, számtalan CO2 lézert alkalmaztak az orvosi, gyártási és tudományos kutatásra, a 4 számjegyű digitális nyomtatástól a kínai nagysebességű ásványvíz palack gyártósoron a Mercedes-Benz autóalkatrészhegesztésig Németországban. Még ma is, amikor a szálas lézerek a CO2-lézerek és a kvantum-kaszkád-lézerek nagy piaca miatt nem törik meg az innováció területét, ha a CO2-lézerek a dedikált területek felé haladnak, akkor még mindig széles körben használják őket a piacon.
Kihívás verseny
A hosszú távú előnyök ellenére a CO2 lézerek bizonyos területeken kihívásokkal szembesültek. A szál lézerek és a kvantum kaszkád lézerek számos olyan alkalmazásra kiterjedtek, amelyek korábban a CO2 lézerekben domináltak.
Az ipari alkalmazásokban a nagy teljesítményű szálas lézerek nagyobb hatékonyságot biztosítanak, energiájukat a fémanyagok jobban elnyelik, és költséghatékonyabbak. A CO2 lézerek azonban még mindig az egyetlen módja annak, hogy számos nemfémes anyagot feldolgozzanak, mivel ezek az anyagok nem szívják fel a szállézerek közel infravörös hullámhosszát.
A mennyiségi kaszkád lézerek képesek a hullámhosszak előállítására a 2-12 μm-es tartományban, és kompaktabbak, így fontos eszközt jelentenek a spektroszkópiai alkalmazásokban. Azonban a 8-12 μm hosszú hullámú infravörös tartományban számos érzékelő, spektrálisan érzékeny ipari és orvosi alkalmazás nagyobb teljesítményt, jobb spektrális tisztaságot, kiváló koherenciát és stabil térbeli üzemmódokat igényel. Ezek csak CO2 lézerek. elérni.
A technikai kihívások mellett Kína bővülő lézeripar is alacsonyabb és alacsonyabb árakat eredményezett. A szabványos CO2-lézerek gyorsan forgalomba kerülnek, a belépési korlátok és a nyereség jelentős csökkenése miatt. Három évvel ezelőtt a kínai cégek amerikai gyártású 30W CO2-os lézereket vásároltak 4500 dollárért; Most a hazai CO2-lézerek a piacon vannak, és 2000 dollárra húzzák az árakat.
Ezek a tényezők jelzik az „áralapú” korszak végét. Az áralapú árképzés korában a vállalat egyedi átlagos teljesítményű lézert gyárt és több területen is alkalmazható. Az ár arányos a teljesítménygel. Ezzel a stratégiával néhány olyan sikeres vállalat, mint a Synrad, a Coherent és a Rofin számos CO2-lézert kínál, néhány watttól tízezer wattig, ami lehetővé teszi a CO2-lézerek műanyag feldolgozó üzemekben, fogászati klinikákban, mobiltelefon-összeállítási sorokban is. , stb. A mezőt széles körben használták.
Bár a CO2-lézerek „egy-egy-mindenki számára megfelelő megoldás minden alkalmazásra”, az új anyagok megjelenése és az egyre szigorúbb ipari és tudományos feldolgozási követelmények miatt, ezekhez új lézerekre van szükség, amelyek valódi lézert igényelnek. Az értékpályázat mélyebb technikai megértéssel rendelkezik, és teljesen eltérő módszert igényel a CO2 lézerek gyártására és népszerűsítésére. A CO2 lézerek kezelik ezeket az új kihívásokat.
A gyártás szempontjából ez az új modell megköveteli a CO2-lézer különböző specifikációinak kiigazítását, hogy szorosan illeszkedjen az ügyfél speciális igényeihez. A piac, az előző átlagteljesítmény és az „ár-alapú” érték alapján, egyéni megoldásokká alakították át a lézer impulzus alakjának, csúcsteljesítményének, dedikált hullámhosszának és stabil működésének megtervezésére meghatározott anyagok szerint és alkalmazási követelmények.
