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半导体器件

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半导体激光器简介

半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。 半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。

随着激光技术的不断发展,激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面,在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。 我国激光加工产业五个发展阶段:1990~1993年横流CO2激光器的使用标志着我国研究成果走向实际应用;1994~1997年CO2激光设备应用于大量的打标和服装雕刻;1997~1999年,激光技术应用于手机电池焊接,从而带动了汽车零部件、小五金元器件的打标应用;2000~2004年,成套的大功率激光设备面市,应用于焊接、毛化、切割、调阻、打孔、模切等更广阔的领域;2004年至近期,大功率激光切割机、多种裁床、激光熔覆设备、激光直接成型机、用于微电子加工等领域的激光设备纷纷涌现。

虽然我国的激光加工产业相比上个世纪发生了日新月异的变化,近年来很多激光设备已经逐步实现国产化,但是依然还受到多方面技术不成熟的制约,还无法完全满足我国激光加工市场的广大市场需求。

激光设备的核心就是激光器,我国各大激光设备企业不断地加大技术开发投入,虽然已经取得了一定的成就,各种激光设备实现国产化,达到国际领先水平,但是在主力激光器,超大功率激光器依然依赖进口,以致激光设备价格大幅度上涨,制约了我国激光加工产业的发展,另一方面,国外不少的激光加工企业看准中国激光加工的广大市场前景,纷纷入驻我国的沿海城市,冲击我国激光加工产业,国际竞争国内化。

下面总结目前市场上应用于工业制造领域的激光器主要企业

1.相干(Coherent)公司

相干公司成立于1966年,是世界第一大激光器及相关光电子产品生产商,产品服务于科研、医疗、工业加工等多个行业;秉承40年的激光制造经验和创新精神,致力于提供一流的商业化激光器,促进科学研究不断进步、生产制造行业生产力和加工精度的不断提高;其全球化的销售、客户服务和技术支持网络更为客户提供全球范围内的合作和服务。

相干公司能够提供更全面的激光器和激光参数测量产品,包括:氩/氪离子激光器、CO2激光器(10.6μm、9.4μm、调Q、可调谐、单频、THz源)、半导体激光器(375nm、405nm、635nm、780-980nm)、钛宝石连续可调谐激光器、准分子激光器、脉冲染料激光器、钛宝石超快激光器及放大器、半导体泵浦固体激光器(1064nm、532nm、355nm、266nm)、功率计、能量计、光束质量分析仪和波长计等。

相干公司现在是最全面的超快激光器系统供应商,提供从振荡级、放大器、OPA、泵浦源到特殊制造的TW激光器等一系列超快激光器产品,脉冲宽度最窄到20fs;峰值功率最高可达100TW;单脉冲能量最高可达到5J。

2.IPG激光

全球最大的光纤激光制造商,其生产的高效光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光的技术均走在世界的前端。

IPGPHOTONICSCORPORATION始创于1990年,是全球最大的光纤激光制造商,总部设在美国东部麻省,拥有国际领先水平的光纤激光研发中心,主要生产基地分布在德国、美国、俄罗斯、意大利;销售及服务机构分布在中国、英国、印度、日本、南韩。

IPG光子的高、中、低功率激光器和放大器产品被广泛地用于材料加工、通信、医学和高端领域。

3.恩耐(Nlight)公司

世界领先的半导体激光器和光纤解决方案的提供商,在半导体激光器芯片和光纤耦合封装方面具有很强的优势,产品主要应用于材料加工、医疗、防御、半导体、太阳能和消费领域。

nLightPhotonicsCorporation始建于2000年,总部设在美国华盛顿州温哥华市,是世界领先的高功率半导体激光器专业厂家。

4.理波(Newport)

全球领先的光子学先进技术产品和系统的解决方案提供者,提供高质量的超快激光器、大能量脉冲激光器、连续可调谐、超窄线宽激光器以及工业激光器。

美国理波公司(NewportCorporation)是全球领先的光电子先进技术产品和系统的解决方案提供者,整合旗下Corion、NewFocus、OrielInstruments、RichardsonGratings和Spectra-PhysicsLaser子公司,供应客户各类光源、光电仪器、光电调制器、激光器、光学平台、亚微米定位系统、光学机械构件、震动隔离、光学元件、光学量测计等光电科技产品。

5.美国激光技术公司

美国激光技术公司(LaserTechnologyInc.简称LTI)一直致力科技革新,提供高质量的激光仪器。自1985年成立以来,便成为激光测量技术领域中的领导者,美国激光技术公司不仅是全球首家生产商业性的激光测速仪器的企业,更成为美国太空总署特制空间站靠泊系统的供货商。

激光技术(亚洲)有限公司专营LTI激光测距、测速等仪器的销售工作及服务,提供不同行业应用的专业知识及技术支持。LTI主要产品包括:Impulse英柏斯手提激光测距仪、TruPulse图柏斯手提激光测距仪、MapStar地图星水平角度编码器、UniversalLaserSensor(ULS)连续多功能测距仪、LTI20-20UltraLyte欧测利手提激光测速仪,MicroDigi-CamMDC全自动彩色微型测速摄录系统等等,在多个专业的行业广泛应用。

6.通快(Trumpf)激光

1923年成立至今,在工业用激光及激光系统领域是技术及市场的全球领导者。 通快集团是全球制造技术领域的领导企业之一。从加工金属薄板和材料的机床,到激光技术、电子和医疗技术,通快正以不断的创新引导着技术发展趋势。通快正在建立新的技术标准,同时致力于开辟更新更多的产品给广大用户。产品如钣金加工,包括激光切割,折弯,冲床和OEM激光器。

通快(中国)有限公司是通快集团下属的五十多个子公司之一,自2000年开始在中国的直接投资,先后在江苏太仓与广东东莞投资了四家生产化企业,生产数控钣金加工机床与医疗设备等。通快集团总部在德国迪琴根具有80多年的机床生产历史,是全球制造技术领域的领导企业之一。从加工金属薄板和材料的机床,到激光技术、电子和医疗技术,通快正以不断的创新引导着技术发展趋势。通快正在建立新的技术标准,同时致力于开辟更新更多的产品给广大用户。

7.罗芬(Rofin)激光

世界上最大的工业激光器研发、制造厂商,是全球工业材料加工用激光器及激光加工系统的领导者。主要研发、生产代表世界最高水平的各种类型工业固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器、激光打标系统、激光雕刻系统、精密激光加工系统等设备。产品广泛应用于汽车工程、飞机制造和造船、电子工程,半导体生产、纺织工业、包装或塑料技术领域,以及医学工程、珠宝业和牙科实验室。

Rofin集团是全球工业材料加工用激光器及激光加工系统的领导者,自1975年设立以来,已在全世界安装各类激光器及激光加工系统33000余台套,现拥有员工1700余名,在全球50多个国家和地区设立了营销与技术服务分支机构。

8.帝纳斯半导体激光公司

半导体激光器技术的领导者和规模最大的高功率半导体激光器公司。

德国DILAS半导体激光有限公司是全球领先的半导体激光器模块和激光二极管模块公司,用于固体激光器及光纤激光器泵浦源,一直致力于为工业制造、国防、印刷、医疗以及科研市场提供最先进的产品和技术。DILAS的一贯宗旨是最新、最好、最多,真诚为全球客户提供高功率、高性能、高亮度半导体激光器件以及光纤耦合半导体激光产品。

德国DILAS生产高功率半导体激光器器件和系统,功率高、寿命长、波长全、式样多。基于非常丰富的半导体激光应用经验,DILAS能够为客户提供光纤耦合,直接光束输出等全面的激光器解决方案。。

9.PRECITEC公司

Precitec集团总部位于德国的Gaggenau和Rodgau,在全球二十多个国家设有分公司或代表处。1996年在美国建立独资公司,1998年日本独资公司成立,1999年法国独资公司成立。2005年5月Precitec中国独资公司成立。

Precitec作为激光加工领域复杂系统解决方案的专家,在全球享有盛名。适用于CO2和Nd:YAG激光的切割头集成有长寿命、非接触电容式距离传感器,在数千种应用中确保稳定可靠的切割质量。附加集成的传感器能够增强加工过程的安全性同时降低加工时间。电子单元用来分析、处理传感器信号,加上线性驱动和加工过程控制单元,使我们的产品类别更加完善。

在激光焊接领域Precitec提供一系列侧重点不同的激光加工头,激光加工头集成上传感器就可以组成非接触式焊缝跟踪和焊接质量实时在线监测系统。Precitec也提供用于工业粘合领域的传感器。

10.HIGHYAG激光技术公司

HIGHAYG成立于1995年,总部位于德国柏林,主要产品分为激光传输系统和激光加工头两大部分。其中激光传输系统包括光缆、光闸、分光系统和合束系统等,而激光加工头产品则覆盖了激光焊接、切割、钎焊、电弧复合焊和表面处理等多个应用领域,产品以大功率、工业化应用和稳定性著称。

HIGHYAG是最早为德国大众开发激光焊接工具的公司之一,因此HIGHYAG的产品最早是伴随着一汽大众和上海大众的生产线建设而大量进入中国的,主要是汽车白车身的熔焊和钎焊应用。其后HIGHYAG还曾向国内航空领域提供铝合金、钛合金激光焊接的专用加工头,多激光器合束系统等,甚至还有国内最早期的激光电弧复合焊设备。

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