岛津制作所与日本大阪大学通过合作开展技术研究,通过提升单个蓝色半导体激光器光源的功率和亮度,以及将5根激光合束到1根光纤的激光合束技术,开发出业内当前最高输出功率的蓝色半导体激光器,功率达到1KW。也因其极高的输出功率,在传统蓝色半导体激光技术难以应付的铜和金的激光切割加工方面实现了突破。相关激光器光源、搭载光源的加工装置、实际加工的样品等在近日举行的“TCT Japan 2019”展会上进行了展示。随着该激光器的进一步完善,其有望应用于航空航天、电动汽车等领域的零件加工中。
蓝色半导体激光器对金属有很高的吸收率,适合加工传统红外激光器难以加工的金、铜等金属,有望用作下一代激光加工机的光源。同时,蓝色半导体激光器作为热传导焊接和激光打标用光源的用途也在不断扩大。然而,如果希望借助蓝色半导体激光器进行数毫米厚的金属切削和激光淬火、伴有熔融和蒸发的锁孔式焊接等,则需要更高的输出功率和更高的亮度才能够达到应用要求。
值得一提的是,在激光器研发过程中,岛津创新性地采用了“激光合束”技术解决光源的功率和亮度问题。该技术将输入到多根光纤的激光合束到一根光纤并输出。通过兼顾输入端光纤的小直径化和高功率以及亮度,将单个高亮度蓝色半导体激光器光源输出的5根激光合束到直径400μm的光纤中,达到输出功率1kW。合束后,输出端光纤实现直径为400μm的细纤维,同时还确保了激光加工所必需的高亮度特性。