大功率半导体激光器VIP免费

HighPowerDiodeLaser（HPDL）Outlines1.HPDL研究现状2.各工业加工用激光器3.激光加工特点4.激光作用下物态变化过程5.影响激光加工因素6.市场规模及发展前景7.主要公司信息2000年单条超过100W,40%~60%,寿命长达10000h.美国国防高技术研究计划署(DARPA)于2003年启动了超高效率半导体激光源项目(superhighefficiencydiodesource,SHEDS),目标是将功率转换效率提升到80%以上.德国也在1998启动了为期5年的名为’ModularDiodeLasertools’的大型项目.目前单条器件输出功率已经达到500W以上,功率转换效率超过70%.1.HPDL研究现状LabPeakpower(W)FFCavitylength(mm)PCElifetime(h)Wavelength(nm)CoolentT(℃)sourceSpectrum-Physics101083%567%9405-8doubleside(08SPIE)68760G95083%570%9805-8doubleside(08SPIE)68760G95077%553%@950W9407doubleside(07IEEE)H.X.Lietal87577%470%@304W1150@330W9407doubleside(07IEEE)H.X.Lietal80083%554%8085-8doubleside(08SPIE)68760G70277%465%9xx25doubleside(07IEEE)H.X.Lietal67777%365%9xx25doubleside(07IEEE)H.X.Lietal13610%369%9xx25doubleside(07IEEE)H.X.LietalJDL50050%368%9xx25passively(07SPIE)64560F20550%265%900080825passively(08SPIE)68760F18050%260%2000@120W94025passively(08SPIE)68760F12050%1.560%80825(07SPIE)6456079020%267%8000@120W25℃97625CC(08SPIE)68760F9020%1.565%7600@0.5s-1Hz-softpulseoperation25℃80825(07SPIE)645607n-light40080%35000@125W/bar,30℃800-9806(06SPIE)61040920080%495025(07SPIE)64560M14050%1>70%7905(07SPIE)64560M10050%1>65%94025(07SPIE)64560MJDSU12035%3.776%100000@8W35℃94025(07SPIE)64560G2.各工业加工用激光器表1工业用激光器主要参数图1各类激光器光束质量图2工业加工用HPDL结构3.激光加工特点1）无接触加工，激光束的能量及其移动速度均可调，可以实现多种加工的目的；2）可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料；3）激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件；4）激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小.因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工少；5）生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效好；6）可通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工，同时也可满足水下加工等复杂加工环境的要求；7）由于激光束易于导向，因此是一种极为灵活的加工方式.除具有一般激光加工的优点外，HPDL加工还具有其独特的优点，主要表现在：1）光电转换效率高达40%，是灯泵Nd-YAG激光器的10倍以上，体积小，是灯泵Nd-YAG激光器的1/5，寿命长，可达100000小时以上；2）维护费用低，是灯泵Nd-YAG激光器的一半.4.激光作用下物态变化过程金属材料的激光加工主要是基于光热效应的热加工,激光辐照材料表面时,在不同功率密度下,材料表面区域将发生各种不同的变化.这些变化包括表面温度升高、熔化、气化、形成匙孔以及产生光致等离子体等.而且,材料表面区域物理状态的变化极大的影响材料对激光的吸收.功率密度较低时(<),辐照时间较短时,金属吸收的激光能量只能引起材料由表及里温度升高,但维持固相不变.主要用于零件退火和相变硬化处理.随着功率密度的提高()和辐照时间的加长,材料表层逐渐熔化,随输入能量增加,液-固相分界面逐渐向材料深部移动.这种物理过程主要用于金属的表面重熔、合金化、熔覆和热导型焊接.4210W/cm46210~10W/cm进一步提高功率密度(>)和加长作用时间,材料表面不仅熔化,而且汽化,汽化物聚集在材料表面附近并微弱的电离形成等离子体,这种稀薄等离子体有助于材料对激光的吸收.在汽化膨胀压力下,液态表面变形,形成凹坑.这一阶段可以用于激光焊接.再进一步提高功率密度(>)和加长辐照时间,材料表面强烈汽化,从形成较高电离度的等离子体,这种致密的等离子体可逆着光束入射方向传输,对激光有屏蔽作用,大大降低激光入射到材料内部的能量密度.在较大的蒸气反作用力下,熔化的金属内部形成小孔(匙孔),匙孔的存在有利于材料对激光的吸收.这一阶段可用于...