Introducción de CO2 L aser
El láser de CO2 fue inventado por C. Kumar N. Patel en los Laboratorios Bell en 1964 y es una tecnología antigua en la industria optoelectrónica en constante cambio. A pesar de su tiempo, la tecnología láser de CO2 continúa prosperando en el mercado con su longitud de onda, potencia y pureza espectral únicas.
Debido a que muchos materiales naturales y materiales sintéticos tienen fuertes picos de absorción de 9 ~ 12 μm, que es la banda de longitud de onda de la longitud de onda de salida de los láseres de CO2, que ofrece muchas oportunidades para los láseres de CO2 en el procesamiento de materiales y el análisis espectral. Esta banda también se incluye en la ventana de transmisión atmosférica y, por lo tanto, es ideal para muchas aplicaciones de detección y alcance. Un láser de CO2 típico se forma por una descarga de gas de un gas mixto que contiene moléculas de CO2. Debido a que los niveles de energía de la vibración molecular y la rotación son muy cercanos, los fotones producidos por la transición de las moléculas de CO2 entre estos niveles de energía son más bajos en energía y más largos en longitud de onda que la luz visible e infrarroja cercana.
Los láseres de CO2 están disponibles en rangos de potencia de milivatios a decenas de miles de vatios y se pueden utilizar para fabricar instrumentos, así como para cortes poderosos. Debido a que los láseres de CO2 tienen una alta pureza espectral, los anchos de línea de hasta 1 kHz sin sacrificar la potencia, la eficiencia de conversión puede alcanzar el 10%. Estas características hacen que los láseres de CO2 sean adecuados para las nuevas aplicaciones en el procesamiento de materiales, el alcance del láser y el radar, la asistencia de visión térmica y las aplicaciones médicas específicas.
Desde que se inventó durante décadas, se han aplicado innumerables láseres de CO2 a la investigación médica, de fabricación y científica, desde la impresión digital de 4 dígitos en la línea de producción de botellas de agua mineral de alta velocidad de China hasta la soldadura de autopartes Mercedes-Benz en Alemania. Incluso hoy en día, cuando los láseres de fibra están erosionando el gran mercado de los láseres de CO2 y los láseres de cascada cuántica no están rompiendo el campo de la innovación, si los láseres de CO2 se están moviendo hacia áreas dedicadas, todavía serán ampliamente utilizados en el mercado.
Concurso de desafío
A pesar de estas ventajas a largo plazo, los láseres de CO2 han encontrado desafíos en algunas áreas. Los láseres de fibra y los láseres de cascada cuántica se han expandido a muchas aplicaciones que anteriormente estaban dominadas por los láseres de CO2.
En aplicaciones industriales, los láseres de fibra de alta potencia proporcionan una mayor eficiencia, su energía puede ser mejor absorbida por los materiales metálicos y es más rentable. Sin embargo, los láseres de CO2 siguen siendo la única forma de procesar muchos materiales no metálicos porque estos materiales no absorben la longitud de onda del infrarrojo cercano de los láseres de fibra.
Los láseres en cascada de gran cantidad son capaces de producir longitudes de onda en el rango de 2 a 12 μm y son más compactos, lo que los convierte en una herramienta importante en aplicaciones de espectroscopia. Sin embargo, muchas aplicaciones industriales y médicas sensibles y espectralmente sensibles en el rango infrarrojo de onda larga de 8 a 12 μm requieren mayor potencia, mejor pureza espectral, excelente coherencia y modos espaciales estables. Estos son solo los láseres de CO2. lograr.
Además de los desafíos técnicos, la industria láser en expansión de China también ha llevado a precios cada vez más bajos. Los láseres de CO2 estándar se están comercializando rápidamente, con barreras de entrada y una fuerte caída en las ganancias. Hace tres años, las empresas chinas compraron láseres de CO2 de 30 vatios hechos en EE. UU. Por $ 4,500; ahora, los láseres de CO2 domésticos están en el mercado, reduciendo los precios a $ 2,000.
Estos factores marcan el final de la era de "basado en precios". En la era de los precios basados en precios, la compañía produce láseres con potencia promedio específica y se puede aplicar en múltiples campos. El precio es proporcional al vatiaje. Con esta estrategia, algunas compañías altamente exitosas como Synrad, Coherent y Rofin ofrecen una gama de láseres de CO2 que van desde unos pocos vatios hasta decenas de miles de vatios, lo que también permite láseres de CO2 en plantas de procesamiento de plástico, clínicas dentales, líneas de ensamblaje de teléfonos celulares. , etc. El campo ha sido ampliamente utilizado.
Aunque los láseres de CO2 han finalizado como una "solución única para todas las aplicaciones", con la aparición de nuevos materiales y requisitos de procesamiento científico e industrial cada vez más estrictos, estos requieren nuevos láseres dedicados que requieren láseres reales. La propuesta de valor tiene una comprensión técnica más profunda y requiere una forma completamente diferente de fabricar y promover los láseres de CO2. Los láseres de CO2 están abordando estos nuevos desafíos.
En términos de fabricación, este nuevo modelo requiere ajustes a las diversas especificaciones del láser de CO2 para satisfacer las necesidades específicas del cliente. En términos del mercado, a partir de la potencia promedio anterior y el valor de "basado en el precio", se ha transformado en una solución personalizada para diseñar la forma del pulso, la potencia máxima, la longitud de onda dedicada y el funcionamiento estable del láser de acuerdo con materiales específicos y requisitos de aplicación.
