Osram представляет инфракрасные лазерные бруски для обработки металла

В последние годы число применений на основе инфракрасного излучения быстро росло. Задолго до того, как инфракрасные светодиоды и VCSEL использовались в качестве источника света для распознавания лиц в смартфонах, ранние производители разработали инфракрасные лазеры. Osram Opto Semiconductors, которая много лет работает над мощными лазерами для специальных применений, объединяется со своими партнерами, чтобы представить характеристики лазерных стержней в рамках последнего проекта EKOLAS, финансируемого Федеральным министерством образования и исследований Германии.

В последние годы современные лазерные технологии все чаще становятся неотъемлемым компонентом различных отраслей – от медицинской техники до производства автомобилей. Ассоциация EffiLAS нацелена на обеспечение и дальнейшее расширение лидирующего технологического и экономического положения Германии в области фотоники. Что касается лазерных источников света, целью является дальнейшая оптимизация различных параметров, таких как производительность и энергоэффективность.

Вместе со своими партнерами Laserline, Heraeus, Fraunhofer ILT, Fibreware и Welser Profile компания Osram Opto Semiconductors работала над различными заданиями в рамках совместного проекта EffiLAS EKOLAS. Основной целью было разработать высокоэффективные инфракрасные лазерные бруски с выдающейся выходной мощностью и продемонстрировать их при обработке промышленных материалов. Около 10 лет назад лучшие лазерные прутки достигли мощности 200 Вт с КПД около 63%. Пять лет спустя ожидается, что выходная мощность 250 Вт при КПД не менее 60% станет пределом того, чего можно достичь с помощью существующих технологий. Эффективность преобразования и охлаждения ограничивали выходную мощность лазеров в то время. Проект EKOLAS, который был завершен в феврале 2020 года, привел к созданию инфракрасной лазерной линейки с впечатляющей максимальной мощностью 400 Вт в режиме непрерывной волны. При мощности 300 Вт планка устанавливает новый стандарт с КПД около 70% на длинах волн 1000 и 1020 нм.

(Изображение: Fraunhofer ILT)

Партнеры проекта смогли использовать опыт, полученный на других предприятиях под эгидой организации EffiLAS, включая понимание материаловедения и моделирования в области эпитаксии, а также фундаментальный опыт в технологиях чипов и фасет. «Мы очень рады достичь, а в некоторых случаях даже превзойти все наши цели в этом проекте», – объясняет Себастьян Хейн, руководитель проекта EKOLAS в Osram Opto Semiconductors. «Ключом к успеху стала разработка инновационных программных средств для моделирования электрооптических свойств лазеров, которые учитывают тепловое распределение, температурно-зависимые свойства материала и модозависимое распространение волн в резонаторе. Эти инструменты значительно ускоряются и упростил необходимые тестовые прогоны, внеся фундаментальный вклад в результаты проекта ».

Новые знания, полученные при моделировании определенных процессов, теперь могут быть переданы другим группам продуктов и длинам волн в диапазоне от 800 до 1060 нм. В дополнение к преимуществам в разработке продуктов, результаты также укрепляют и консолидируют создание цепочек поставок в Германии и в остальной Европе, тем самым устойчиво укрепляя промышленное местоположение.