Introduction de CO2 L aser
Le laser CO2 a été inventé par C. Kumar N. Patel aux Bell Labs en 1964 et est une technologie ancienne du secteur en constante évolution de l’optoélectronique. Malgré son long délai, la technologie laser CO2 continue à prospérer sur le marché avec sa longueur d'onde, sa puissance et sa pureté spectrale uniques.
De nombreux matériaux naturels et synthétiques ont de forts pics d’absorption à 9 ~ 12μm, ce qui correspond à la bande de longueur d’onde de la longueur d’onde de sortie des lasers à CO2, ce qui offre de nombreuses possibilités aux lasers à CO2 pour le traitement des matériaux et l’analyse spectrale. Cette bande est également incluse dans la fenêtre de transmission atmosphérique et est donc idéale pour de nombreuses applications de détection et de télémétrie. Un laser CO2 typique est formé par une décharge de gaz d'un mélange gazeux contenant des molécules de CO2. Les niveaux d'énergie de vibration et de rotation moléculaires étant très proches, les photons produits par la transition des molécules de CO2 entre ces niveaux d'énergie ont une énergie plus faible et une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible et du proche infrarouge.
Les lasers au CO2 sont disponibles dans des puissances allant de quelques milliwatts à plusieurs dizaines de milliers de watts et peuvent être utilisés pour la fabrication d'instruments ainsi que pour le découpage puissant. Étant donné que les lasers au CO2 ont une pureté spectrale élevée et une largeur de raie allant jusqu'à 1 kHz sans perte de puissance, l'efficacité de la conversion peut atteindre 10%. Grâce à ces caractéristiques, les lasers à CO2 conviennent à de nouvelles applications dans le traitement des matériaux, la télémétrie laser, le radar, l’aide à la vision thermique et les applications médicales ciblées.
Depuis leur invention depuis des décennies, d'innombrables lasers au CO2 ont été appliqués à la recherche médicale, à la fabrication et à la recherche scientifique, allant de l'impression numérique à 4 chiffres sur la chaîne de production de bouteilles d'eau minérale haute vitesse de Chine à la soudure de pièces automobiles Mercedes-Benz en Allemagne. Même aujourd’hui, lorsque les lasers à fibre érodent le vaste marché des lasers à CO2 et que les lasers à cascade quantique ne sont pas en rupture avec l’innovation, si les lasers à CO2 se déplacent vers des zones spécifiques, ils seront encore largement utilisés sur le marché.
Concours challenge
Malgré ces avantages à long terme, les lasers à CO2 ont rencontré des difficultés dans certains domaines. Les lasers à fibre et les lasers à cascade quantique se sont étendus à de nombreuses applications auparavant dominées par les lasers à CO2.
Dans les applications industrielles, les lasers à fibre de haute puissance offrent un rendement supérieur, leur énergie peut être mieux absorbée par les matériaux métalliques et est plus rentable. Cependant, les lasers au CO2 restent le seul moyen de traiter de nombreux matériaux non métalliques car ces matériaux n'absorbent pas la longueur d'onde proche infrarouge des lasers à fibre.
Les lasers à cascade quantitatifs sont capables de produire des longueurs d’onde comprises entre 2 et 12 µm et sont plus compacts, ce qui en fait un outil important dans les applications de spectroscopie. Cependant, de nombreuses applications médicales et industrielles sensibles au spectre spectral dans la plage infrarouge de 8 à 12 µm nécessitent une puissance supérieure, une meilleure pureté spectrale, une excellente cohérence et des modes spatiaux stables. Ce ne sont que des lasers à CO2. atteindre.
Outre les défis techniques, le développement de l'industrie du laser en Chine a également entraîné une baisse des prix. Les lasers CO2 standard sont en train de devenir rapidement commercialisés, avec des barrières à l'entrée et une chute brutale des bénéfices. Il y a trois ans, des entreprises chinoises ont acheté des lasers CO2 de 30 W fabriqués aux États-Unis pour 4 500 dollars US; À l'heure actuelle, les lasers au CO2 domestiques sont sur le marché, faisant baisser les prix à 2 000 dollars.
Ces facteurs marquent la fin de l'ère du «prix basé». À l'ère de la tarification basée sur les prix, la société fabrique des lasers ayant une puissance moyenne spécifique et pouvant être appliqués dans plusieurs domaines. Le prix est proportionnel à la puissance. Avec cette stratégie, certaines entreprises très performantes telles que Synrad, Coherent et Rofin proposent une gamme de lasers au CO2 allant de quelques watts à des dizaines de milliers de watts, qui permet également l'utilisation de lasers au CO2 dans des usines de traitement des matières plastiques, des cliniques dentaires et des lignes d'assemblage de téléphones portables. , etc. Le domaine a été largement utilisé.
Bien que les lasers CO2 aient fini par être «une solution unique pour toutes les applications», avec l’émergence de nouveaux matériaux et les exigences de plus en plus rigoureuses en matière de traitement industriel et scientifique, ils nécessitent de nouveaux lasers dédiés qui nécessitent de véritables lasers. La proposition de valeur a une compréhension technique plus profonde et nécessite une manière complètement différente de fabriquer et de promouvoir les lasers à CO2. Les lasers à CO2 répondent à ces nouveaux défis.
En termes de fabrication, ce nouveau modèle nécessite des ajustements aux différentes spécifications du laser CO2 afin de correspondre parfaitement aux besoins spécifiques du client. En termes de marché, à partir de la puissance moyenne précédente et de la valeur «basée sur le prix», il a été transformé en une solution personnalisée pour concevoir la forme de l'impulsion, la puissance de pointe, la longueur d'onde dédiée et le fonctionnement stable du laser en fonction de matériaux spécifiques et les exigences d'application.
