Panjang gelombang cahaya biru terletak di pita 400 ~ 500nm, dan salah satu karakteristik terpenting cahaya di pita ini adalah mudah diserap oleh bahan yang sangat antimetalik seperti tembaga. Tingkat penyerapan cahaya biru oleh logam yang sangat reflektif seperti tembaga 5-10 kali lebih tinggi daripada laser inframerah biasa. Karakteristik ini, yang memungkinkan kualitas dan efisiensi pemrosesan yang lebih tinggi untuk logam yang sangat reflektif, telah menyebabkan peningkatan tajam dalam permintaan pasar akan laser cahaya biru.
Penggerak utama di balik pertumbuhan permintaan lampu biru
Tidak diragukan lagi, kekuatan pendorong terbesar di balik pertumbuhan permintaan lampu biru berasal dari bidang manufaktur baterai lithium.
Di bawah tren umum penghematan energi, perlindungan lingkungan, dan pembangunan berkelanjutan, kendaraan energi baru, terutama kendaraan listrik, secara bertahap menggantikan kendaraan berbahan bakar. Kendaraan energi baru sudah menjadi kekuatan baru yang tak terbendung di pasar. Data tahun 2023 dari Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi pada awal tahun menunjukkan bahwa kendaraan energi baru China terus tumbuh secara eksplosif pada tahun 2022, tetap menjadi nomor satu dunia selama delapan kali berturut-turut. tahun, dan tingkat penetrasi pasar mencapai rekor tertinggi baru. Awal tahun ini di bulan Juli, kendaraan energi baru ke-20 juta yang diproduksi di China telah keluar dari jalur produksi di Guangzhou! China diharapkan menjadi negara pertama di dunia yang melewati batas era 10 juta penjualan tahunan kendaraan energi baru.
Pertumbuhan berkelanjutan dalam produksi dan penjualan kendaraan listrik, didorong oleh pesatnya pertumbuhan pasar baterai lithium. Industri baterai daya China terus memimpin dunia, 70 persen baterai daya dibuat di China.
Dalam pembuatan baterai litium, banyak tautan yang terlibat dalam pengelasan tembaga, aluminium, dan bahan anti-logam tinggi lainnya, seperti pengelasan pole lug, pengelasan cangkang baterai persegi; yang paling umum digunakan pada baterai persegi, adalah penggunaan bagian las laser dari sebagian besar jenis baterai. Dibandingkan dengan cahaya inframerah biasa, pengelasan cahaya biru tidak dapat mencapai percikan, tidak ada porositas, konsistensi las dari hasil pengelasan yang baik, yang membuat permintaan pasar akan cahaya biru belum pernah terjadi sebelumnya.
Selain kekuatan pendorong yang sangat besar dari aplikasi industri, laser cahaya biru juga dapat digunakan dalam perawatan medis, deteksi bawah air, pencahayaan, tampilan, dan bidang lainnya, dan permintaan yang diungkapkan di bidang ini juga telah mendorong pengembangan teknologi laser cahaya biru ke batas tertentu.
Teknologi inti dari laser biru
Teknologi inti laser cahaya biru adalah chip tabung tunggal cahaya biru.
Chip semikonduktor cahaya biru biasanya didasarkan pada bahan seperti InGaN / AlGaN / GaN, dll., Dan dibentuk menjadi produk tabung tunggal yang dapat digunakan setelah pertumbuhan epitaxial, proses aliran wafer, perawatan permukaan rongga, pengemasan dan proses lainnya.
Saat ini, tingkat daya tabung tunggal lampu biru yang tersedia secara komersial adalah 5W, dengan kemampuan mencapai sekitar 10W di laboratorium. Tidak banyak pabrikan yang dapat menyediakan chip tabung tunggal lampu biru, meskipun ada beberapa pabrikan dalam negeri yang berspesialisasi dalam bidang ini, namun saat ini posisi dominan masih ada beberapa perusahaan Jerman dan Jepang, Jerman ams OSRAM adalah salah satunya.
Pada 2023 Munich Shanghai Optical Expo, Laser World Magazine mendapat kehormatan untuk mewawancarai Ms. Jie Xia, manajer senior departemen teknik solusi sistem ams OSRAM. Dia mengatakan, saat ini, ams OSRAM memiliki lini produksi lengkap mulai dari pembuatan chip laser hingga pengemasan, dan daya keluaran tertinggi dari tabung tunggal lampu biru komersial yang disediakan saat ini adalah 5W. ams OSRAM memiliki kemampuan proses yang luar biasa untuk menghasilkan produk tabung tunggal cahaya biru dengan kinerja stabil, yang merupakan salah satu keunggulan inti ams OSRAM yang dapat mendominasi bidang chip laser cahaya biru.
Aplikasi lampu biru terus berkembang
Berbicara tentang penerapan cahaya biru, Xia Jie mengatakan, tingkat daya 5W tabung tunggal cahaya biru tidak cukup untuk memenuhi permintaan daya yang lebih tinggi untuk pemrosesan industri, sehingga lebih banyak produk tabung tunggal akan digabungkan bersama, setelah penggabungan sinar optik dan pemrosesan lainnya, untuk mencapai daya yang lebih tinggi dapat digunakan untuk pemrosesan industri sumber cahaya biru.
Melihat industri semikonduktor, kompleksitasnya sangat tinggi, yang sangat mirip dengan tantangan yang dihadapi oleh industri fotonik. Sama seperti industri fotonik, industri semikonduktor terus berinvestasi besar-besaran dalam penelitian dan pengembangan. Faktanya, pada tahun 2021, industri semikonduktor menghabiskan $71 miliar untuk R&D, yang menempati urutan kedua di dunia dalam hal pengeluaran R&D di semua industri.
Dalam pameran ini, ams OSRAM mendemonstrasikan sampel modul laser biru 30W, 100W berdasarkan perakitan chip laser biru, yaitu kombinasi dari beberapa chip tabung tunggal, melalui keluaran kopling serat, untuk mencapai Lebih besar dari atau sama dengan 30W, Output daya 100W, dan mencapai kecerahan tinggi dan kerapatan daya tinggi, yang dapat digunakan untuk tugas pemrosesan presisi.
Cahaya biru, sebagai sumber cahaya untuk operasi invasif minimal tertentu, akan memelopori inovasi baru dalam hal trauma bedah, pengurangan bekas luka, dan nyeri pasien. Dilaporkan bahwa sejumlah organisasi telah melakukan penelitian dan studi mendalam tentang aplikasi medis cahaya biru, dengan ams OSRAM memberi mereka sumber cahaya biru.
Dilaporkan bahwa pada November 2011, Rumah Sakit Afiliasi Pertama Universitas Xi'an Jiaotong mengumumkan peralatan bedah laser biru pertama di dunia dengan daya keluaran 200W, yang digunakan dalam enukleasi laser tumor kandung kemih untuk enukleasi tumor.
ams OSRAM juga mendemonstrasikan modul pengukiran laser berdasarkan perakitan chip laser biru, modul ini dapat memberikan daya keluaran 20W, 30W, 40W, 50W, ukuran titik keluaran 50μm × 70μm ~ 80μm × 110μm, panjang fokus 20 ~ 50mm antara opsional. Modul lampu biru ini dapat digunakan untuk mesin ukiran DIY di rumah, cocok untuk ukiran logam, kayu, kertas, kulit, plastik, dan banyak bahan lainnya; juga dapat memotong kayu, kertas dan kulit dengan ketebalan kurang dari 5mm. Ketika ukuran spot 50μm×70μm dan daya 40W, ia dapat mewujudkan ukiran presisi tinggi pada permukaan kuningan dengan ketebalan 1cm; ketika panjang fokus 50mm, dapat mengukir logam dan memotong kayu.
Untuk aplikasi pemrosesan industri yang membutuhkan laser biru berdaya lebih tinggi, panjang gelombang output 445nm cocok untuk aplikasi pengelasan, kelongsong, dan manufaktur aditif dari tembaga, emas, dan bahan logam lainnya. Dimungkinkan juga untuk menumpuk dan menggabungkan beberapa laser biru bersama-sama untuk mencapai kekuatan kilowatt atau bahkan produk modul cahaya biru yang lebih tinggi, yang untuk area aplikasi terbesar - pembuatan baterai litium dalam berbagai tembaga, aluminium, dan bahan anti korosi tinggi lainnya sambungan las, untuk memastikan kualitas pemrosesan pada saat yang sama, untuk mencapai efisiensi pemrosesan yang lebih tinggi.
Selain aplikasi pengelasan tembaga dan bahan anti-tinggi lainnya, kelongsong laser tembaga dan manufaktur aditif, juga merupakan area aplikasi penting dari cahaya biru.
Tren masa depan
Dari sudut pandang permintaan aplikasi pasar di masa depan, untuk pembuatan baterai lithium kendaraan energi baru dalam pengelasan tembaga dan bahan non-besi lainnya, masih menjadi salah satu area aplikasi utama laser biru. Baterai lithium di lugs, busbar, penutup atas, modul, dan banyak sambungan las lainnya, permintaan tinggi untuk penyegelan, estetika, efisiensi pengelasan, dan indikator lainnya, akan mendorong laser biru ke arah daya yang lebih tinggi, arah kualitas sinar yang lebih baik. Hal ini akan lebih mempromosikan industri pada tingkat teknis berkomitmen untuk produk tabung tunggal biru daya tinggi, menurut Xia Jie mengungkapkan bahwa ams OSRAM telah dalam pengembangan tabung tunggal biru komersial daya tinggi.
Selain meningkatkan kekuatan tabung tunggal biru, susunan tabung tunggal akan digabungkan bersama, melalui metode pancaran gabungan, mampu mencapai daya kilowatt, industri telah melaporkan daya hingga 4kW produk lampu biru, dan melakukan a kualitas balok yang baik. Oleh karena itu, didorong oleh permintaan pasar, teknologi sinar gabungan sinar biru akan membuat lebih banyak terobosan baru.
Kekuatan yang lebih tinggi, sumber cahaya biru kecerahan yang lebih tinggi, akan menjadi manufaktur lithium arus utama dalam kualitas dan efisiensi pemrosesan, ke tingkat yang baru. Munculnya sumber cahaya biru berkinerja lebih tinggi, juga akan berada di luar pemrosesan industri dari bidang yang lebih luas, untuk mengembangkan aplikasi yang lebih muncul, seperti laser biru dan lampu merah, sintesis tiga warna lampu hijau, pembentukan cahaya putih laser iluminasi, untuk mencapai warna tampilan yang lebih hidup, lebih cerah, lebih hemat energi, dapat digunakan di layar TV.
Diterjemahkan dengan www.DeepL.com/Translator (versi gratis)
