آزمایشگاه فوتونیک غیر خطی و لیزرهای توان بالا

آزمایشگاه فوتونیک غیر خطی و لیزرهای توان بالا

این آزمایشگاه بر توسعه منابع نوری جدید و فناوری‌های پردازش برای کاربردهای مختلف از ارتباطات نوری، حسگر و تصویربرداری زیست‌پزشکی گرفته تا لیزرهای صنعتی و دفاعی با قدرت بالا تمرکز دارد. تحقیقات بنیادی بر روی اپتیک غیرخطی در دستگاه‌های موج هدایت‌شونده، یک توانمند برای بسیاری از فناوری‌های لیزری جدید، نیز انجام می‌شود.

آخرین منابع برنامه های کاربردی حمل و نقل الکترونیکی را هدف قرار می دهند

لیزرهای دیود آبی، حالت قابل تنظیم و فوق سریع، نویدبخش فرآیندهای پیچیده جوشکاری و برش هستند.

کاربردهای لیزر در تحرک الکتریکی در روز افتتاحیه نمایشگاه تجاری LASER World of Photonics با توجه به چندین شرکت پیشرو در صنعت مشتاق نشان دادن آنچه با آخرین منابع خود ممکن است را نشان دهند.

در یک جلسه پنل برنامه‌های کاربردی با عنوان «بدون لیزر تحرک الکترونیکی وجود ندارد» - نه اینکه کسی در رویداد مونیخ احتمالاً با این نتیجه‌گیری استدلال کند - سخنرانان چالش‌های بی‌شماری را که صنعت با آن مواجه است و اینکه چگونه طیف گسترده‌ای از لیزرها می‌توانند به غلبه بر آن کمک کنند، توضیح دادند. آنها

به ماه؟

مقیاس بزرگ یکی از این چالش ها توسط راینر رامسایر از غول قطعات خودرو رابرت بوش تشریح شد. Ramsayer، متخصص در زمینه اتصال و فناوری لیزر در این شرکت آلمانی، به پیچیدگی الزامات جوشکاری برای اجزای پیل سوختی اشاره کرد.

به طور باورنکردنی، اینها به طول کلی جوشکاری نزدیک به 400 متر برای یک وسیله نقلیه نیاز دارند، با رامسایر اشاره می کند که افزایش تولید برای تولید 1 میلیون دستگاه از این قبیل، مساوی با فاصله بین زمین و ماه است.

علی‌رغم این امکان شگفت‌انگیز، بوش هنوز لیزرها را به عنوان فناوری ترجیحی برای تغییر صنعت به خودروهای الکتریکی می‌بیند، با Ramsayer به اهمیت عمق نفوذ و قابلیت اطمینان جوش برای نوع محصولات پیشرانه ساخته شده توسط این شرکت اشاره می‌کند.

و مطمئناً هیچ کمبودی در گزینه‌ها وجود ندارد، زیرا Ramsayer ظهور لیزرهای آبی و سبز را به عنوان یک پیشرفت مثبت برای کاربردهایی که به عمق جوش کوچک نیاز دارند، می‌داند.

رامسایر در پایان گفت: «لیزرها پتانسیل بالایی دارند، اما درک عمیق این فرآیند بسیار مهم است. این فقط در مورد لیزر نیست، بلکه در مورد توسعه همزمان محصول و فرآیند تولید است.

بازی قدرت آبی

یکی از جدیدترین گزینه های لیزری که به بازار عرضه شده است، یک منبع آبی 3 کیلوواتی از متخصص لیزرلاین دیود پرقدرت است. اولین نمایش خود در نمایشگاه مونیخ در رویداد امسال، 445 نانومتر "LDM Blue" نیز موضوع ارائه ماتیاس شلت از این شرکت بود.

شلت پیشرفت سریعی را که در لیزرهای صنعتی آبی، مخصوصاً برای جوشکاری مس انجام می شود، برجسته کرد. Laserline اکنون حداکثر سطح توان خود را از 1 کیلووات در سال 2018 و 2 کیلووات در سال 2020 افزایش داده است، در حالی که کیفیت پرتو را نیز بهبود بخشیده است. شلت انتظار دارد که این قدرت های خروجی مانند لیزرهای دایود مادون قرمز قبلی به مقیاس بندی ادامه دهند.

یکی از کاربردهای خاص مورد هدف جوشکاری کنتاکت های سنجاق سر است که جدیدترین لیزر 3 کیلوواتی قادر است اجزای بسیار بزرگتری را جوش دهد. او به حاضران گفت: «لیزر آبی واقعاً تجهیزات و سیستم‌ها را در جوشکاری سنجاق سر ساده‌سازی می‌کند.

این شرکت در بیانیه‌ای که جزئیات سیستم جدید را توضیح می‌دهد، افزود: در مورد جوشکاری سوراخ کلید هادی‌های الکتریکی مانند گیره‌های سر مسی، می‌توان مقاطع عرضی بزرگ‌تر را با حرارت ورودی متوسط ​​تنها با استفاده از لیزرهای آبی مدیریت کرد.

جایی که به راه‌حل‌های ترکیبی ترکیبی از لیزرهای آبی و مادون قرمز ادامه می‌دهد، امروزه انرژی مادون قرمز کمتری مورد نیاز است.

علاوه بر سنجاق سر، منبع همچنین می‌تواند کاربردهایی در تولید لوازم الکترونیکی قدرت، مونتاژ سلول‌های باتری، و جوش دادن شینه‌های مسی پیدا کند - نوارهای فلزی که تماس‌های الکتریکی را در سلول‌های باتری جداگانه فراهم می‌کنند.

ترامپف نیز باسبارها را هدف قرار می‌دهد و غول لیزر صنعتی از سیستم جوشکاری جدیدی رونمایی می‌کند که ادعا می‌کند به گسترش برد خودروهای الکتریکی کمک می‌کند.

شرکت مستقر در Ditzinger اعلام کرد: "بر اساس لیزر 8 کیلوواتی TruDisk 8000، این سیستم جوش شینه جدید ترکیبی از اپتیک‌های پردازشی جدید، حسگرهای عمق نفوذ جوش و نرم‌افزار جدید دارد."

"همه اجزا به طور بهینه مطابقت دارند. این سیستم تولید سلول های باتری را سرعت می بخشد و میزان دفع باتری را کاهش می دهد. کیفیت بهبود یافته اتصال بین سلول‌ها مقاومت الکتریکی را کاهش می‌دهد و در نتیجه برد خودروی الکترونیکی را افزایش می‌دهد.

تیرهای انعطاف پذیر

فالک ناگل از بخش Rofin-Sinar شرکت Coherent در سخنرانی در انجمن پنل برنامه تاکید کرد که طول موج مادون قرمز همچنان بهترین گزینه برای جوشکاری با نفوذ عمیق است و بر قابلیت اضافی لیزر 10 کیلووات حلقه قابل تنظیم شرکت (ARM) برای e- تاکید کرد. برنامه های کاربردی تحرک

مانند سیستم‌های مشابه دیگر شرکت‌های بزرگ لیزر، شکل‌دهی پرتو دینامیکی که با ARM امکان‌پذیر است، به کاربران کنترل قابل‌توجهی بر روی مکان و زمان دقیق رساندن توان پرتو به هدف می‌دهد.

تیم Rofin-Sinar تا آنجا پیش رفته است که دینامیک جوشکاری با سیستم داخل یک سنکروترون را بررسی کرده است و بینش جدیدی در مورد آنچه دقیقاً در حوضچه مذاب اتفاق می افتد به دست آورده است.

ناگل انعطاف‌پذیری سیستم و کیفیت جوش‌های تولید شده را می‌بیند که منجر به کاربردهایی در مونتاژ سلول باتری، جوشکاری درب باتری و موارد دیگر می‌شود.

در اوایل جلسه، اسکات وایت از Spectra Physics متعلق به MKS نشان داد که چگونه نوع دیگری از لیزر - این بار منبع IceFyre با پالس پیکوثانیه ای این شرکت - می تواند به برش بهتر فویل های الکترود برای استفاده در باتری های لیتیوم یون کمک کند.

وایت گفت که استقرار انفجارهای پالس با نرخ تکرار بالا به طور قابل توجهی نتیجه داد

فرسایش ناشی از لیزر با استفاده از پلاسما (LIPAA)

فرسایش ناشی از لیزر با استفاده از پلاسما (LIPAA)

 یک فرایند ماشینکاری پیشرفته است که در آن ، پرتو لیزر از زیر لایه عبور کرده و فلز مورد نظر را که در پشت مواد شفاف قرار گرفته است ، تابش می کند.

لیزرهای فوق سریع برای تولید شدت اوج بسیار بالا مورد نیاز است که می تواند اثرات غیر خطی مانند یونیزاسیون و جذب چند فوتونی را ایجاد کند .  

لیزرهای فمتوثانیه

لیزر فمتوثانیه ، لیزری است که پالس های نوری با مدت زمان کمتر از 1 ps (pul پالس های فوق کوتاه) منتشر می کند ، یعنی در دامنه ثانیه های femtoseconds (1 fs = 10 =15 ثانیه). بنابراین همچنین در دسته لیزرهای فوق سریع یا لیزرهای پالس فوق کوتاه قرار دارد (که شامل لیزرهای پیکو ثانیه نیز می باشد).

 

کاربردهای لیزرهای پیکوثانیه

لیزرهای پیکوثانیه در طیف گسترده ای از کاربردهای لیزر مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این لیزرها لیزرهای صنعتی هستند و برخی دیگر لیزرهای علمی هستند. برخی از کاربردهای معمول در زیر مورد بحث قرار گرفته است.

لیزرهای صنعتی

لیزرهای صنعتی لیزرهایی برای کاربرد در صنعت هستند. یک نمونه کلاسیک طیف گسترده ای از لیزرها (یا سیستم های کامل لیزر) برای استفاده در پردازش مواد لیزر است ، به عنوان مثال برای برش لیزر ، جوشکاری و مارک گذاری. سایر کاربردهای لیزر صنعتی دیگر از جمله اندازه گیری نوری با تداخل سنج های لیزری و اسکنرهای لیزری ، نمونه برداری نوری بر روی تراشه های نیمه هادی و حسگرهای فیبر نوری وجود دارد. ارتباطات فیبر نوری در اصل همچنین می تواند به عنوان یک کاربرد لیزر صنعتی در نظر گرفته شود. با این حال اغلب ، اصطلاح لیزرهای صنعتی در زمینه تولید استفاده می شود.

انجمن دیجیتال Photonics West

این رویداد در مارس 2021 به صورت آنلاین برگزار می شود

در انجمن دیجیتال Photonics West ، اولین رویداد لیزر ، فوتونیک ، اپتیک زیست پزشکی شرکت کنید. SPIE Photonics West طیف گسترده ای از موضوعات را پوشش می دهد: اپتیک زیست پزشکی ، بیوفوتونیک ، لیزرهای صنعتی ، اپتوالکترونیک ، ساخت میکرو ، MOEMS-MEMS ، نمایشگرها و موارد دیگر.

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

• لیزرهای فیبری
• لیزرهای صنعتی
• لیزرهای پزشکی
• طراحی و تحلیل سیستمهای اپتیکی با نرم افزار کامسول
• طراحی و تحلیل سیستمهای اپتیکی با نرم افزار زیمکس

کارآفرینی صنعت لیزر

لیزرهای فیبری

لیزرهای صنعتی

لیزرهای پزشکی

طراحی و تحلیل سیستمهای اپتیکی با نرم افزار زیمکس

طراحی و تحلیل سیستمهای اپتیکی با نرم افزار کامسول

لیزرهای صنعتی

بازار لیزر صنعتی

بازارهای لیزر دیود 

سهم بیشتر بازار لیزرهای جدید صنعتی

به زودی ...