Введення СО 2 L
CO2-лазер був винайдений К. Кумаром Н. Пател у Bell Labs в 1964 році і є найдавнішою технологією в постійно мінливій оптоелектронної промисловості. Незважаючи на тривалість часу, технологія CO2-лазера продовжує процвітати на ринку з унікальною довжиною хвилі, потужністю та спектральною чистотою.
Becau se багато природних матеріалів і синтетичних матеріалів мають сильні піки поглинання при 9 ~ 12 мкм, що буває смугою довжини хвилі вихідної довжини хвилі CO2 лазерів, що забезпечує багато можливостей для CO2-лазерів при обробці матеріалу і спектральному аналізі. Ця смуга також входить у вікно передачі атмосфери і тому ідеально підходить для багатьох додатків зондування і діапазону. Типовий СО2-лазер утворюється за рахунок газового розряду з змішаного газу, що містить молекули СО2. Оскільки енергетичні рівні молекулярної вібрації та обертання дуже близькі, фотони, що утворюються при переході молекул СО2 між цими енергетичними рівнями, є більш низькими в енергії і довше на довжині хвилі, ніж видиме і ближнє інфрачервоне світло.
CO2 лазери доступні в енергетичному діапазоні від мілі-ват до десятків тисяч ват і можуть бути використані для виготовлення приладів, а також для потужного різання. Оскільки CO2-лазери мають високу спектральну чистоту, ширина лінії до 1 кГц без шкоди для потужності, ефективність перетворення може досягати 10%. Ці особливості роблять CO2 лазери придатними для нових застосувань у обробці матеріалів, лазерного діапазону та радарів, допоміжного теплового зображення, а також цільових медичних застосуваннях.
З тих пір, як він був винайдений протягом десятиліть, незліченні CO2 лазери були застосовані до медичних, виробничих і наукових досліджень, від 4-значного цифрового друку на високошвидкісному виробництві мінеральної води в Китаї до зварювання автомобільних запчастин Mercedes-Benz в Німеччині. Навіть сьогодні, коли волоконні лазери еротують великий ринок CO2 лазерів і лазерів з квантовим каскадом, вони не порушують сферу інновацій, якщо СО2-лазери рухаються до виділених областей, вони все ще будуть широко використовуватися на ринку.
Конкурс викликів
Незважаючи на ці довгострокові переваги, CO2-лазери стикаються з проблемами в деяких областях. Волоконні лазери і квантові каскадні лазери розширилися до багатьох застосувань, які раніше домінували CO2 лазери.
У промисловому застосуванні високоефективні волоконні лазери забезпечують більш високу ефективність, їх енергію можна краще поглинати металевими матеріалами і є більш економічними. Тим не менш, CO2-лазери все ще є єдиним способом обробки багатьох неметалевих матеріалів, оскільки ці матеріали не поглинають довжину хвилі близького інфрачервоного діапазону волоконних лазерів.
Каскадні лазери з кількома мкм здатні виробляти довжини хвиль в діапазоні від 2 до 12 мкм і є більш компактними, що робить їх важливим інструментом при застосуванні спектроскопії. Однак багато зондування, спектрально чутливі промислові та медичні застосування в довгохвильовому інфрачервоному діапазоні від 8 до 12 мкм вимагають більшої потужності, кращої спектральної чистоти, відмінної когерентності і стабільних просторових режимів. Це тільки лазери CO2. досягти.
На додаток до технічних проблем, розширення лазерної промисловості Китаю також призвело до зниження і зниження цін. Стандартні CO2 лазери швидко стають комерціалізованими, з бар'єрами для входу та різким падінням прибутку. Три роки тому китайські компанії придбали американські лазери потужністю 30 Вт за $ 4500; Тепер на ринку з'явилися вітчизняні CO2-лазери, які знижують ціни до $ 2,000.
Ці фактори означають кінець епохи “на основі ціни”. В епоху ціноутворення на основі ціни компанія випускає лазери з певною середньою потужністю і може застосовуватися в декількох полях. Ціна пропорційна потужності. З цією стратегією, деякі високо успішні компанії, такі як Synrad, Coherent і Rofin, пропонують цілий ряд лазерів з CO2, від декількох ватів до десятків тисяч ват, які також дозволяють лазери CO2 у заводів з переробки пластмас, стоматологічних клініках, лініях зборки мобільних телефонів. та ін Поле широко використовується.
Незважаючи на те, що CO2-лазери закінчилися як «однорозмірне рішення для всіх застосувань», з появою нових матеріалів і дедалі жорсткішими промисловими і науковими технологічними вимогами, вони потребують нових спеціальних лазерів, які потребують істинних лазерів. Ціннісна пропозиція має більш глибоке технічне розуміння і вимагає зовсім іншого способу виробництва та просування CO2 лазерів. CO2-лазери вирішують ці нові проблеми.
З точки зору виробництва, ця нова модель вимагає коригування різних специфікацій СО2-лазера, щоб тісно відповідати конкретним потребам клієнта. З точки зору ринку, від попередньої середньої потужності та вартості «на основі ціни», вона була перетворена на індивідуальне рішення для формування форми імпульсу, пікової потужності, виділеної довжини хвилі та стабільної роботи лазера відповідно до конкретних матеріалів та вимоги до застосування.
