Principles and Development Prospects of Ultraviolet Lasers

 

The importance of laser is self-evident, it can be widely used in industry, medicine, communication, military and other fields, and promote the process of social development. Therefore, some people call it another important invention of human beings since the 20th century after the continuation of nuclear energy, computers and semiconductors. At the same time, it is also known as "the fastest knife", "the fastest ruler" and "the brightest light".

 

Light is when electrons in atoms absorb energy, transition from low energy level to high energy, and then fall back from high energy to low energy, and are released in the form of energy photons released when they fall back. The laser is the photon array that is induced (excited), and the photons in this photon array have the same optical characteristics and the same pace.

 

UV laser

 

At present, according to the working medium, lasers can be divided into four categories: gas lasers, solid-state lasers, semiconductor lasers and dye lasers. Free electron lasers have also been developed. High-power lasers are usually pulsed output.

uv laser | green laser | Ultraviolet lasers | uv dpss laser | nanosecond laser | UV laser source | Solid State Lasers

The first ruby ​​laser came out in 1960, and my country developed the first laser in 1961, opening a new chapter in the field of lasers. Lasers have the characteristics of good directionality, high brightness, good monochromaticity and good coherence. After more than 50 years, laser technology and applications have developed rapidly. Among them, all-solid-state UV lasers are small in size, long in life, compact in structure and easy to maintain. A series of advantages have become one of the research fields for the development of laser technology.

 

Die Wellenlänge des UV-Lasers beträgt 355 nm, kleiner Fleck, schmale Impulsbreite, mehrere Wellenlängen, hohe Geschwindigkeit, gute Durchdringung, weniger Wärme, große Ausgangsenergie, hohe Spitzenleistung und gute Materialabsorption usw. Es gehört zur Kaltlichtquelle, auch bekannt als " „Kaltverformung“ kann vom Material besser aufgenommen werden und auch die Beschädigung des Materials ist gering. Im Vergleich zu herkömmlichen CO2-Lasern und Faserlasern kann er die Anforderungen der meisten industriellen Präzisionsbearbeitungen erfüllen. Gegenwärtig werden Festkörper-UV-Laser aufgrund ihrer verschiedenen Leistungsvorteile in verschiedenen Branchen weit verbreitet eingesetzt und sind zu einem der aktuellen Mainstream-Laser in Industriequalität geworden.

 

Prinzip der Ultraviolett-Laserlichtausgabe von Festkörpern

 

Der Laser muss die obigen drei Teile haben, die Pumpquelle, die Arbeitssubstanz und den optischen Resonator, und der Laser, der festes Lasermaterial als Arbeitssubstanz verwendet. Unter der Wirkung der Pumpquelle erfährt die Arbeitssubstanz eine Besetzungsinversionsverteilung und wird zu einer aktivierten Substanz, die die Wirkung einer Lichtverstärkung hat. Ein Teil des verstärkten Lichts wird zurückgekoppelt, um an der Anregung teilzunehmen, und der Resonator schwingt. Nachdem bestimmte Bedingungen erfüllt sind, kann Laserlicht erzeugt werden.

 

1. Pumpquelle: Ihre Funktion besteht darin, der Arbeitssubstanz Energie zuzuführen und die Atome vom niedrigen Energieniveau auf die externe Energie des hohen Energieniveaus anzuregen. Normalerweise kann es Lichtenergie, thermische Energie, elektrische Energie, chemische Energie und so weiter geben.

 

2. Arbeitsmaterial: Der Kern des Lasers, nur das Material, das einen Energieniveauübergang erreichen kann, kann als Arbeitsmaterial des Lasers verwendet werden.

 

3. Optischer Resonator: Lassen Sie die stimulierte Strahlung der Arbeitssubstanz weiterlaufen; die Photonen kontinuierlich beschleunigen; Begrenzen Sie die Richtung des Laserausgangs.

 

Prinzip der Laserbeschriftung

 

Die Lasermarkierung ist ein Markierungsverfahren, bei dem ein Laser mit hoher Energiedichte verwendet wird, um das Werkstück lokal zu bestrahlen, um die Farbe des Oberflächenmaterials zu verdampfen oder zu ändern, wodurch eine dauerhafte Markierung hinterlassen wird. Die Lasermarkierung kann verschiedene Zeichen, Symbole und Muster usw. drucken, und die Zeichengröße kann von Millimetern bis Mikrometern reichen, was für die Fälschungssicherheit von Produkten von besonderer Bedeutung ist.

 

Der fokussierte sehr feine Laserstrahl ist wie ein Werkzeug, das das Material auf der Oberfläche des Objekts Punkt für Punkt abtragen kann. Seine fortschrittliche Natur besteht darin, dass der Markierungsprozess eine berührungslose Verarbeitung ohne mechanische Extrusion oder mechanische Beanspruchung ist, sodass die verarbeiteten Gegenstände nicht beschädigt werden; Die laserfokussierte Größe ist klein, der Wärmeeinflussbereich ist klein und die Verarbeitung ist gut. Daher können einige Prozesse abgeschlossen werden, die durch herkömmliche Verfahren nicht erreicht werden können.

 

Anwendung und Entwicklung

 

Getrieben vom 3C-Anwendungsmarkt hat sich der UV-Lasermarkt meines Landes in den letzten zwei Jahren rasant entwickelt. Nach 2017 zeigte der Markt einen linearen Wachstumstrend. Im Jahr 2018 ging die Marktnachfrage nach UV-Lasern leicht zurück. Von der Epidemie betroffen, entwickelten sich viele Verarbeitungsindustrien langsam und begannen 2019 langsam zu wachsen. Obwohl es nicht so beliebt ist wie 2017, zeigt es im Vergleich zu 2018 einen leichten Wachstumstrend, der den Anwendungs- und Entwicklungstrend von widerspiegelt inländische UV-Laser heute.

 

technologische Festung

 

Als Hauptrichtung der industriellen Verarbeitung wurden in den letzten Jahren Ultraviolettlaser wie Faserlaser entwickelt, und die Leistung wurde kontinuierlich erhöht und erstreckte sich von den frühesten 3 W, 5 W auf 10 W, 15 W und dann auf 30 W, 40 W.

 

Angesichts der kontinuierlichen Verbesserung der Laserbearbeitungseffizienz und der Anforderungen für industrielle Anwendungen haben sich Nanosekunden-Ultraviolettlaser mit mehr als 5 W zum neuen Favoriten auf dem Markt entwickelt. Daher können Nanosekunden-Ultraviolettlaser mittlerer und hoher Leistung mit hoher Leistung, schmaler Impulsbreite und hoher Wiederholungsfrequenz die Anforderungen verschiedener Kunden erfüllen. Verarbeitungsanwendungsanforderungen für die Ausgangsleistung des UV-Lasers.

 

Um sich an die Verbesserung der Anforderungen an die industrielle Bearbeitungsgenauigkeit anzupassen, hat Gelai Laser unabhängig UV-Festkörperlaser entwickelt und produziert. Entsprechend der häuslichen Umgebung verwendet diese Produktserie zwei Formen der vollständigen Luftkühlung und der Wasserkühlung mit stabiler Produktleistung, geringer Größe, kompakter Struktur und geringem Stromverbrauch. Niedrig. Der Ausgangslaserstrahl ist der Grundmodus mit guter Strahlqualität und hoher Spitzenleistung, der die Anforderungen der meisten industriellen Präzisionsbearbeitungen erfüllen kann.

 

Perspektiven

 

Viele verarbeitende Industrien, die von der Epidemie betroffen sind, stehen vor Problemen wie schwierigen Verkäufen und langsamer Wiederaufnahme der Arbeit. Mit dem Aufkommen der 5G-Ära hat die rasante Entwicklung der 3C-Industrie jedoch die Marktnachfrage nach FPC-Verarbeitung hervorgebracht. Mit der Weiterentwicklung der 5G-Industrie und dem Streben nach flexiblen OLED-Displays durch große Hersteller von Elektronikprodukten ist die Marktnachfrage nach flexiblen FPC-Leiterplatten schnell gewachsen, und die Nachfrage nach dem UV-Lasermarkt wird ebenfalls schnell zunehmen. Zunahme.

 

Der heimische Lasermarkt befindet sich in einer Phase der rasanten Entwicklung. Zuvor hat der Staat nacheinander günstige Richtlinien erlassen, um die Entwicklung der Branche zu unterstützen. In Zukunft ist die Entwicklung der Laserindustrie sehr wichtig, und der Staat wird bessere Richtlinien einführen. Derzeit ist die Hochertragsquote des Lasermarktes meines Landes noch verbesserungsfähig. In Zukunft wird die Lokalisierungsrate des Lasermarktes meines Landes aufgrund günstiger Richtlinien und Marktentwicklungen weiter steigen.

 

Mit der weiteren Popularisierung und Anwendung der Lasertechnologie werden sich Laser allmählich in Richtung Serialisierung, Kombination, Standardisierung und Verallgemeinerung bewegen, um den verschiedenen Anforderungen von Lasern auf dem Markt gerecht zu werden.

 

Mit der allmählichen Verbesserung der Technologie in der Laserindustrie werden die Anwendungen in der Elektronikfertigungsindustrie, der Kommunikationsindustrie, der Industrie integrierter Schaltkreise und anderen Bereichen in Zukunft weiter zunehmen, und die Marktnachfrage wird auch allmählich zunehmen.

 

Industrialisierte Produkte werden sich in Zukunft nur noch in Richtung Convenience und Integration bewegen. Dasselbe gilt für Laser, die klein, leicht, in Schaltkreise und optische Pfade integriert, hochleistungsfähig und stabil sind. Daher sind integrierte Hochleistungsmodelle unvermeidlich geworden. Entwicklungstrend.