नीली रोशनी की तरंग दैर्ध्य 400 ~ 500 एनएम बैंड में स्थित है, और इस बैंड में प्रकाश की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक यह है कि यह तांबे जैसे अत्यधिक एंटीमेटेलिक सामग्रियों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाती है। तांबे जैसी अत्यधिक परावर्तक धातुओं द्वारा नीली रोशनी की अवशोषण दर सामान्य अवरक्त लेजर की तुलना में 5-10 गुना अधिक है। यह विशेषता, जो अत्यधिक परावर्तक धातुओं के लिए उच्च गुणवत्ता और प्रसंस्करण दक्षता को सक्षम बनाती है, ने नीली रोशनी वाले लेजर की बाजार मांग में तेज वृद्धि की है।
नीली बत्ती की मांग में वृद्धि के पीछे प्रमुख कारण
निस्संदेह, नीली बत्ती की मांग में वृद्धि के पीछे सबसे बड़ी प्रेरक शक्ति लिथियम बैटरी निर्माण के क्षेत्र से आती है।
ऊर्जा बचत, पर्यावरण संरक्षण और सतत विकास की सामान्य प्रवृत्ति के तहत, नई ऊर्जा वाहन, मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक वाहन, धीरे-धीरे ईंधन वाहनों की जगह ले रहे हैं। नई ऊर्जा वाहन पहले से ही बाजार में एक अजेय नई ताकत हैं। वर्ष की शुरुआत में उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय के 2023 के आंकड़ों से पता चला है कि चीन के नई ऊर्जा वाहन 2022 में विस्फोटक रूप से बढ़ते रहे, लगातार आठ बार दुनिया में नंबर एक बने रहे। वर्ष, और बाजार में प्रवेश दर एक नई रिकॉर्ड ऊंचाई पर पहुंच गई। इस साल की शुरुआत में जुलाई में, चीन में उत्पादित 20 मिलियनवाँ नई ऊर्जा वाहन गुआंगज़ौ में उत्पादन लाइन से बाहर आ गया है! उम्मीद है कि चीन नई ऊर्जा वाहनों की 10 मिलियन वार्षिक बिक्री के युग में रेखा पार करने वाला दुनिया का पहला देश होगा।
लिथियम बैटरी बाजार की तीव्र वृद्धि से प्रेरित, इलेक्ट्रिक वाहनों के उत्पादन और बिक्री में निरंतर वृद्धि। चीन का पावर बैटरी उद्योग दुनिया में अग्रणी बना हुआ है, 70 प्रतिशत पावर बैटरी चीन में बनाई जाती है।
लिथियम बैटरी के निर्माण में, तांबे, एल्यूमीनियम और अन्य उच्च धातु-विरोधी सामग्रियों की वेल्डिंग में कई लिंक शामिल होते हैं, जैसे पोल लग वेल्डिंग, स्क्वायर बैटरी शेल वेल्डिंग; जो आमतौर पर वर्गाकार बैटरियों में उपयोग किया जाता है, अधिकांश प्रकार की बैटरियों के लेजर वेल्डिंग भागों का उपयोग होता है। सामान्य अवरक्त प्रकाश की तुलना में, नीली बत्ती वेल्डिंग से कोई छींटे नहीं, कोई सरंध्रता नहीं, अच्छे वेल्डिंग परिणामों की वेल्ड स्थिरता प्राप्त हो सकती है, जिससे नीली रोशनी की बाजार में मांग अभूतपूर्व है।
औद्योगिक अनुप्रयोगों की विशाल प्रेरक शक्ति के अलावा, ब्लू लाइट लेजर का उपयोग चिकित्सा उपचार, पानी के नीचे का पता लगाने, प्रकाश व्यवस्था, प्रदर्शन और अन्य क्षेत्रों में भी किया जा सकता है, और इन क्षेत्रों में सामने आई मांग ने ब्लू लाइट लेजर तकनीक के विकास को भी बढ़ावा दिया है। एक निश्चित सीमा.
नीले लेजर की मुख्य तकनीक
ब्लू लाइट लेजर की मुख्य तकनीक ब्लू लाइट सिंगल ट्यूब चिप है।
ब्लू लाइट सेमीकंडक्टर चिप्स आमतौर पर InGaN/AlGaN/GaN आदि सामग्रियों पर आधारित होते हैं, और एपिटैक्सियल ग्रोथ, वेफर फ्लो प्रक्रिया, कैविटी सतह उपचार, पैकेजिंग और अन्य प्रक्रियाओं के बाद प्रयोग करने योग्य सिंगल-ट्यूब उत्पादों में बनते हैं।
वर्तमान में, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ब्लू लाइट सिंगल ट्यूब का पावर स्तर 5W है, प्रयोगशाला में लगभग 10W प्राप्त करने की क्षमता है। ऐसे कई निर्माता नहीं हैं जो ब्लू लाइट सिंगल-ट्यूब चिप्स प्रदान कर सकें, हालांकि इस क्षेत्र में विशेषज्ञता रखने वाले कुछ घरेलू निर्माता हैं, लेकिन वर्तमान में अभी भी कुछ जर्मन और जापानी कंपनियां प्रमुख स्थिति में हैं, जर्मनी एम्स ओएसआरएएम उनमें से एक है।
2023 म्यूनिख शंघाई ऑप्टिकल एक्सपो में, लेजर वर्ल्ड मैगज़ीन को एम्स ओएसआरएएम सिस्टम सॉल्यूशन इंजीनियरिंग विभाग की वरिष्ठ प्रबंधक सुश्री जी ज़िया का साक्षात्कार लेने का सम्मान मिला। उन्होंने कहा, वर्तमान में, एम्स ओएसआरएएम के पास लेजर चिप निर्माण से लेकर पैकेजिंग तक की पूरी उत्पादन लाइन है, और वर्तमान में प्रदान की गई वाणिज्यिक ब्लू लाइट सिंगल ट्यूब की उच्चतम आउटपुट पावर 5W है। एम्स ओएसआरएएम में स्थिर प्रदर्शन के साथ ब्लू लाइट सिंगल ट्यूब उत्पादों का उत्पादन करने की उत्कृष्ट प्रक्रिया क्षमता है, जो कि एम्स ओएसआरएएम के मुख्य लाभों में से एक है जो ब्लू लाइट लेजर चिप्स के क्षेत्र में हावी हो सकता है।
नीली रोशनी के अनुप्रयोगों का विस्तार जारी है
नीली रोशनी के अनुप्रयोग के बारे में बात करते हुए, ज़िया जी ने कहा, औद्योगिक प्रसंस्करण के लिए उच्च शक्ति की मांग को पूरा करने के लिए नीली रोशनी सिंगल-ट्यूब 5W पावर स्तर पर्याप्त नहीं है, इसलिए ऑप्टिकल बीम संयोजन के बाद अधिक सिंगल-ट्यूब उत्पादों को एक साथ जोड़ा जाएगा और अन्य प्रसंस्करण, उच्च शक्ति प्राप्त करने के लिए नीले प्रकाश स्रोत के औद्योगिक प्रसंस्करण के लिए उपयोग किया जा सकता है।
सेमीकंडक्टर उद्योग को देखते हुए, जटिलता बहुत अधिक है, जो फोटोनिक्स उद्योग के सामने आने वाली चुनौतियों के समान है। फोटोनिक्स उद्योग की तरह, सेमीकंडक्टर उद्योग अनुसंधान और विकास में भारी निवेश करना जारी रखता है। वास्तव में, 2021 में, सेमीकंडक्टर उद्योग R&D पर $71 बिलियन का भारी खर्च कर रहा है, जो सभी उद्योगों में R&D खर्च के मामले में दुनिया में दूसरे स्थान पर है।
इस प्रदर्शनी में, एम्स ओएसआरएएम ने ब्लू लेजर चिप असेंबली के आधार पर 30W, 100W ब्लू लेजर के मॉड्यूल नमूनों का प्रदर्शन किया, यह फाइबर कपलिंग आउटपुट के माध्यम से 30W से अधिक या उसके बराबर प्राप्त करने के लिए कई एकल ट्यूब चिप्स का संयोजन है। 100W बिजली उत्पादन, और उच्च चमक और उच्च शक्ति घनत्व प्राप्त करता है, जिसका उपयोग सटीक प्रसंस्करण कार्यों के लिए किया जा सकता है।
नीली रोशनी, कुछ न्यूनतम आक्रामक सर्जरी के लिए प्रकाश स्रोत के रूप में, सर्जिकल आघात, निशान में कमी और रोगी के दर्द के मामले में नए नवाचारों का नेतृत्व करेगी। यह बताया गया है कि कई संगठन पहले से ही नीली रोशनी चिकित्सा अनुप्रयोगों पर गहन शोध और अध्ययन कर रहे हैं, एम्स ओएसआरएएम उन्हें नीली रोशनी स्रोत प्रदान कर रहा है।
बताया गया है कि नवंबर 2011 में, शीआन जियाओतोंग विश्वविद्यालय के पहले संबद्ध अस्पताल ने 200W की आउटपुट पावर के साथ दुनिया के पहले नीले लेजर सर्जिकल उपकरण की घोषणा की, जिसका उपयोग ट्यूमर एनक्लूजन के लिए मूत्राशय के ट्यूमर के लेजर एनक्लूजन में किया जाता है।
एम्स ओएसआरएएम ने ब्लू लेजर चिप असेंबली पर आधारित एक लेजर उत्कीर्णन मॉड्यूल का भी प्रदर्शन किया, मॉड्यूल 20W, 30W, 40W, 50W आउटपुट पावर, 50μm × 70μm ~ 80μm × 110μm का आउटपुट स्पॉट आकार, 20 ~ 50 मिमी की फोकल लंबाई प्रदान कर सकता है। वैकल्पिक के बीच. इस नीले प्रकाश मॉड्यूल का उपयोग घरेलू DIY उत्कीर्णन मशीन के लिए किया जा सकता है, जो धातु, लकड़ी, कागज, चमड़ा, प्लास्टिक और कई अन्य सामग्रियों पर उत्कीर्णन के लिए उपयुक्त है; यह 5 मिमी से कम मोटाई वाली लकड़ी, कागज और चमड़े को भी काट सकता है। जब स्पॉट का आकार 50μm×70μm है और शक्ति 40W है, तो यह 1 सेमी की मोटाई के साथ पीतल की सतह पर उच्च परिशुद्धता उत्कीर्णन का एहसास कर सकता है; जब फोकल लंबाई 50 मिमी होती है, तो यह धातु को उकेर सकता है और लकड़ी को काट सकता है।
उच्च शक्ति वाले नीले लेजर की आवश्यकता वाले औद्योगिक प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए, 445nm का आउटपुट तरंग दैर्ध्य तांबे, सोने और अन्य धातु सामग्री के वेल्डिंग, क्लैडिंग और एडिटिव विनिर्माण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। किलोवाट या इससे भी अधिक नीले प्रकाश मॉड्यूल उत्पादों की शक्ति प्राप्त करने के लिए कई नीले लेज़रों को एक साथ रखना और संयोजित करना भी संभव है, जो कि सबसे बड़े अनुप्रयोग क्षेत्रों के लिए है - विभिन्न प्रकार के तांबे, एल्यूमीनियम और अन्य उच्च जंग-रोधी सामग्रियों में लिथियम बैटरी का निर्माण। वेल्डिंग लिंक, एक ही समय में प्रसंस्करण की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, उच्च प्रसंस्करण दक्षता प्राप्त करने के लिए।
तांबे और अन्य उच्च विरोधी सामग्री के वेल्डिंग अनुप्रयोग के अलावा, तांबा लेजर क्लैडिंग और एडिटिव विनिर्माण भी नीली रोशनी का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र है।
भविष्य के रुझान
भविष्य के बाजार में आवेदन की मांग के दृष्टिकोण से, तांबे और अन्य अलौह सामग्री वेल्डिंग में नई ऊर्जा वाहन लिथियम बैटरी विनिर्माण के लिए, अभी भी नीले लेजर के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में से एक है। लग्स, बसबार, टॉप कवर, मॉड्यूल और कई अन्य वेल्डिंग लिंक में लिथियम बैटरी, सीलिंग, सौंदर्यशास्त्र, वेल्डिंग दक्षता और अन्य संकेतकों की उच्च मांग, नीले लेजर को उच्च शक्ति, बेहतर बीम गुणवत्ता दिशा की ओर प्रेरित करेगी। इससे तकनीकी स्तर पर उद्योग को बढ़ावा मिलेगा जो उच्च शक्ति वाले ब्लू सिंगल-ट्यूब उत्पादों के लिए प्रतिबद्ध है, ज़िया जी के अनुसार, एम्स ओएसआरएएम उच्च शक्ति वाले वाणिज्यिक ब्लू सिंगल-ट्यूब के विकास में रहा है।
नीले एकल-ट्यूब की शक्ति को बढ़ाने के अलावा, एकल-ट्यूब सरणी को एक साथ जोड़ा जाएगा, संयुक्त बीम विधि के माध्यम से, किलोवाट शक्ति प्राप्त करने में सक्षम, उद्योग ने नीले प्रकाश उत्पादों की 4kW तक की शक्ति की सूचना दी है, और एक करें अच्छी बीम गुणवत्ता. इसलिए, बाजार की मांग से प्रेरित होकर, नीली रोशनी संयुक्त बीम तकनीक और अधिक नई सफलताएं हासिल करेगी।
उच्च शक्ति, उच्च चमक वाला नीला प्रकाश स्रोत, प्रसंस्करण गुणवत्ता और दक्षता में मुख्यधारा के लिथियम विनिर्माण को एक नए स्तर पर ले जाएगा। उच्च प्रदर्शन वाले नीले प्रकाश स्रोत का उद्भव, अधिक उभरते अनुप्रयोगों को विकसित करने के लिए, अधिक उभरते अनुप्रयोगों को विकसित करने के लिए, क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला के औद्योगिक प्रसंस्करण से भी बाहर होगा, जैसे कि नीली लेजर और लाल रोशनी, हरी रोशनी तीन-रंग संश्लेषण, लेजर सफेद रोशनी का निर्माण अधिक जीवंत, उज्ज्वल, अधिक ऊर्जा-कुशल डिस्प्ले रंग प्राप्त करने के लिए रोशनी का उपयोग टीवी स्क्रीन पर किया जा सकता है।
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