ما هو مستقبل ليزر أشباه الموصلات؟

ليزر أشباه الموصلاتتُعرف عادةً باسم ثنائيات الليزر لأنها تستخدم مواد شبه موصلة كمادة عاملة، لذلك يطلق عليها اسم ليزر أشباه الموصلات. عادةً ما يستخدم ليزر أشباه الموصلات مواد عاملة مثل زرنيخيد الغاليوم وكبريتيد الكادميوم وفوسفيد الإنديوم وما إلى ذلك، والتي يمكن استخدامها كمصادر ضخ لليزر الألياف والليزر الصلب، أو يمكنها إخراج الليزر مباشرة كمصدر للضوء.

مع تحول الصناعة التحويلية وترقيتها نحو التطور والذكاء، يستمر سوق تطبيقات معالجة معدات الليزر في التوسع. تنبأ مور، أحد مؤسسي قانون مور، في عام 1965 بأن أشباه الموصلات سوف تتطور بسرعة، وأن الإلكترونيات سوف تكتسب شعبية واسعة النطاق وتتغلغل في مجموعة واسعة من مجالات التطبيق. وبالنظر إلى الوراء بعد نصف قرن، فقد تم تأكيد هذا التوقع تمامًا. على الرغم من أن ليزر الألياف يتمتع بإمكانات سوقية كبيرة نظرًا لمزاياه، إلا أن ليزر أشباه الموصلات هو الأكثر استخدامًا في السوق حاليًا.

بدأ تطوير ليزر أشباه الموصلات في ستينيات القرن الماضي، وقد تم الآن الترويج له وتطبيقه على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة. مع مزايا الهيكل المدمج، جودة الشعاع الجيدة، العمر الطويل والأداء المستقر، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في الاتصالات ومعالجة المواد والتصنيع والمجالات العسكرية والطبية وغيرها. نظرًا لأن معدات الليزر تحتوي على نطاق واسع من التطبيقات وتتضمن العديد من الصناعات، فإن حجم سوق ليزر أشباه الموصلات كبير جدًا. وفقًا لبيانات أبحاث الصناعة OFweek، وصل حجم سوق ليزر أشباه الموصلات في عام 2017 إلى 5.31 مليار دولار أمريكي، بمعدل نمو سنوي قدره 15%، وهو ما يمثل 40% من إجمالي حصة سوق الليزر، وهو موقع مهيمن مطلق. .

تطوير التكنولوجيا وتوسيع مجال التطبيق
مع التطوير المتعمق المستمر لتكنولوجيا أشباه الموصلات، يستمر الطلب في السوق في التحول. تتغير مجالات تطبيق ليزر أشباه الموصلات باستمرار. من المعدات الأولية منخفضة الطاقة إلى المعدات الحالية عالية الطاقة، انتقلت أشعة ليزر أشباه الموصلات أيضًا من بعض مجالات المعالجة الضوئية إلى مجالات المعالجة الثقيلة.

في وقت مبكر من الثمانينات، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات فقط في التخزين البصري وبعض التطبيقات المتخصصة. في ذلك الوقت، كان التخزين البصري هو أول تطبيق واسع النطاق لصناعة ليزر أشباه الموصلات. أدى الابتكار المستمر لتقنية ليزر أشباه الموصلات إلى تعزيز تطوير تقنيات التخزين الضوئي مثل الأقراص الرقمية متعددة الاستخدامات (DVD) وأقراص الأشعة الزرقاء (BD). وبحلول التسعينيات، أصبحت الشبكات الضوئية هي ساحة المعركة الرئيسية لأشعة الليزر شبه الموصلة. وفي وقت لاحق من التسعينيات، أصبح ليزر أشباه الموصلات معدات المعالجة والتصنيع الرئيسية لشبكات الاتصالات.

في الوقت الحاضر، أكبر تطبيق لأشعة ليزر أشباه الموصلات هو كمصدر مضخة لأشعة الليزر الليفية وأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة. عند استخدام ليزر أشباه الموصلات كمصدر لمضخة ليزر الألياف، يمكن تبسيط هيكل نظام المضخة بشكل أساسي ويمكن زيادة مستوى طاقة المضخة عن طريق زيادة طاقة الوحدة. نظرًا لأن ليزر الألياف وأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة لديها متطلبات أعلى بشكل متزايد من حيث طاقة الخرج، يتم وضع متطلبات أعلى أيضًا على طاقة مصادر مضخات أشباه الموصلات.

نظرًا لمحدودية جودة الشعاع، يصعب استخدام ليزر أشباه الموصلات التقليدي مباشرة في قطع المعادن. في السنوات الأخيرة، مع تحسين تكنولوجيا اقتران أشباه الموصلات والنضج التدريجي لتقنية دمج الشعاع الجديدة، يمكن لبعض أجهزة ليزر أشباه الموصلات ذات مخرجات الألياف ذات مستوى كيلووات أو أعلى أيضًا تلبية متطلبات جودة الشعاع للقطع. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لتنوع أطوال موجات ليزر أشباه الموصلات، فإن الطول الموجي لأشعة ليزر أشباه الموصلات ذات الطول الموجي القصير قريب جدًا من الحد الأقصى لامتصاص الطول الموجي للألمنيوم. لذلك، في صناعة السيارات، يعتبر ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة مناسبًا جدًا للحام هياكل السيارات المصنوعة من الألومنيوم. في الوقت الحاضر، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات بقدرة خرج ليزر تتراوح بين 2 كيلو وات و6 كيلو وات على نطاق واسع في عملية إنتاج صناعة السيارات.

في مجال المعالجة المباشرة للمواد، من الصعب أن تتجاوز جودة شعاع ليزر أشباه الموصلات جودة ليزر الألياف. ومع ذلك، فإن ليزر أشباه الموصلات مناسب جدًا لتطبيقات لحام الصفائح الرقيقة والقطع. إن تطوير ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة جعل العديد من التطبيقات المهمة ممكنة. لقد حلت أجهزة الليزر هذه محل العديد من التقنيات التقليدية وقدمت لنا العديد من المنتجات الجديدة.

يتضمن اتجاه التطوير المستقبلي لليزر أشباه الموصلات بشكل أساسي الجوانب التالية:
الأول هو قوة عالية. مع الزيادة الحادة في حركة بيانات الشبكة، تتطلب أنظمة الاتصالات أشعة ليزر ذات طاقة أعلى لنقل الإشارات الضوئية وتحقيق سرعات نقل بيانات أسرع. وفي الوقت نفسه، هناك حاجة أيضًا إلى أشعة ليزر عالية الطاقة في التصنيع الصناعي والمعالجة بالليزر وغيرها من المجالات لتحسين كفاءة الإنتاج وجودته.
والثاني هو التصغير. مع التطور السريع لمعدات الاتصالات المتنقلة والاتصالات البصرية وغيرها من المجالات، أصبحت متطلبات حجم ليزر أشباه الموصلات أصغر وأصغر، ويجب تحقيق التصغير والتكامل تدريجياً. وهذا لا يقلل من العبء على المعدات فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الإنتاج.
والثالث هو متعدد الوظائف. تتطلب مجالات التطبيق الحديثة معدات ليزر أكثر مرونة يمكن تبديلها في مواقف مختلفة. ولذلك، فإن صناعة ليزر أشباه الموصلات سيكون لها تطبيقات أكثر شمولاً في الوسائط المتعددة، والاختبارات البيئية، وعلوم الحياة وغيرها من المجالات.
الرابع هو كفاءة الطاقة. كلما زادت كفاءة الطاقة في ليزر أشباه الموصلات، قل استهلاكها للطاقة. ولا يمكن أن يساعد هذا في تقليل التأثير البشري على الأرض فحسب، بل يساعد أيضًا في تقليل تكاليف الشركات وتعزيز قوتها وتحسين القدرة التنافسية في السوق.

بشكل عام، نظرًا للتطور المستمر للتكنولوجيا، فإن مجالات تطبيق ليزر أشباه الموصلات تتغير باستمرار، ولا تزال هذه التغييرات تحدث. بشكل عام، تتطور أشعة ليزر أشباه الموصلات نحو أطوال موجية انبعاثية أقصر وقدرات انبعاث أعلى للتكيف مع احتياجات السوق الحالية.

معلومات الاتصال:

إذا كان لديك أي أفكار، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا وما هي متطلباتنا، فإننا سوف نتبع هدفنا المتمثل في تزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.