Zavedení CO2 L aser
CO2 laser byl vynalezen C. Kumarem N. Patelem v Bell Labs v roce 1964 a je to prastará technologie v neustále se měnícím průmyslu optoelektroniky. Technologie CO2 laserů navzdory své dlouhé době na trhu pokračuje s jedinečnou vlnovou délkou, výkonem a spektrální čistotou.
Mnoho přírodních materiálů a syntetických materiálů má silné absorpční píky při 9 ~ 12μm, což je pásmo vlnové délky výstupních vlnových délek CO2 laserů, což poskytuje mnoho příležitostí pro CO2 lasery při zpracování materiálu a spektrální analýze. Toto pásmo je také součástí okna pro přenos atmosféry a je proto ideální pro mnoho aplikací pro snímání a snímání. Typický CO2 laser je tvořen plynovým výbojem ze směsného plynu obsahujícího molekuly CO2. Vzhledem k tomu, že energetické hladiny molekulárních vibrací a rotace jsou velmi blízké, jsou fotony produkované přechodem molekul CO2 mezi těmito hladinami energie nižší a mají vyšší vlnovou délku než viditelné a téměř infračervené světlo.
CO2 lasery jsou k dispozici v rozsahu výkonu od mili-wattů do desítek tisíc wattů a mohou být použity pro výrobu přístrojů, stejně jako pro výkonné řezání. Vzhledem k tomu, že CO2 lasery mají vysokou spektrální čistotu, šířku řádků do 1 kHz bez ztráty výkonu, účinnost konverze může dosáhnout 10%. Tyto vlastnosti dělají CO2 lasery vhodné pro nové aplikace v oblasti zpracování materiálů, laserového paprsku a radaru, asistence při termovizním vidění a cílené lékařské aplikace.
Od té doby, co byl vynalezen po celá desetiletí, nespočet CO2 lasery byly aplikovány na lékařský, výrobní a vědecký výzkum, od čtyřmístného digitálního tisku na čínské vysokorychlostní výrobní lince na minerální vodu až po svařování autodílů Mercedes-Benz v Německu. Dokonce i dnes, kdy optické lasery erodují velký trh s CO2 lasery a kvantovými kaskádovými lasery, se neporušují oblasti inovací, pokud se CO2 lasery posouvají směrem k vyhrazeným oblastem, budou stále široce používány na trhu.
Soutěž s výzvou
I přes tyto dlouhodobé výhody se lasery CO2 v některých oblastech setkávají s výzvami. Vláknové lasery a kvantové kaskádové lasery se rozšířily na mnoho aplikací, kterým dříve dominovaly CO2 lasery.
V průmyslových aplikacích poskytují vysoce výkonné vláknové lasery vyšší účinnost, jejich energie může být lépe absorbována kovovými materiály a jsou nákladově efektivnější. Nicméně, CO2 lasery jsou stále jediným způsobem, jak zpracovat mnoho nekovových materiálů, protože tyto materiály neabsorbují blízké infračervené vlnové délky vláknových laserů.
Kaskádové lasery Quant um jsou schopny produkovat vlnové délky v rozsahu 2 až 12 μm a jsou kompaktnější, což z nich činí důležitý nástroj ve spektroskopických aplikacích. Nicméně, mnoho snímacích, spektrálně citlivých průmyslových a lékařských aplikací v infračerveném rozsahu 8 až 12 μm vyžaduje vyšší výkon, lepší spektrální čistotu, vynikající soudržnost a stabilní prostorové režimy. To jsou pouze CO2 lasery. dosáhnout.
Kromě technických problémů vedla čínská expanze laserového průmyslu také k nižším a nižším cenám. Standardní CO2 lasery jsou rychle komercializovány, s překážkami vstupu a prudkým poklesem zisků. Před třemi lety čínské společnosti nakupovaly americké lasery o výkonu 30W CO2 za 4 500 dolarů; Nyní jsou na trhu domácí CO2 lasery, které snižují ceny na 2 000 dolarů.
Tyto faktory znamenají konec éry „ceny založené“. V éře cenotvorných cen vyrábí společnost lasery se specifickým průměrem výkonu a může být použita ve více oblastech. Cena je úměrná výkonu. Díky této strategii nabízejí některé velmi úspěšné společnosti, jako je Synrad, Coherent a Rofin, řadu CO2 laserů v rozsahu od několika wattů až po desítky tisíc wattů, což také umožňuje CO2 lasery v závodech na zpracování plastů, zubní kliniky, montážní linky mobilních telefonů. , atd. Pole bylo široce používáno.
Ačkoli CO2 lasery skončily jako „univerzální řešení pro všechny aplikace“, s novými materiály a stále přísnějšími požadavky na průmyslové a vědecké zpracování, vyžadují tyto nové lasery, které vyžadují skutečné lasery. Cenová nabídka má hlubší technické porozumění a vyžaduje úplně jiný způsob výroby a podpory CO2 laserů. Tyto nové výzvy řeší CO2 lasery.
Pokud jde o výrobu, tento nový model vyžaduje úpravy různých specifikací CO2 laseru tak, aby přesně odpovídaly specifickým potřebám zákazníka. Co se týče trhu, z předchozího průměrného výkonu a hodnoty „ceny založené na ceně“, byl transformován do přizpůsobeného řešení pro návrh tvaru pulsu, špičkového výkonu, vyhrazené vlnové délky a stabilního provozu laseru podle specifických materiálů. a aplikačních požadavků.
