??波長(cháng)范圍為400nm-500nm(450nm使用較多)的藍光半導體激光器，具有穩定性高、電光效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于激光加工(如銅、金)、醫療、水下探測、照明、顯示、激光泵浦等場(chǎng)景。本文重點(diǎn)介紹450nm大功率藍光半導體激光光束整形與合束技術(shù)，包括光束準直、光束整形、空間合束、偏振合束和光纖耦合技術(shù)等技術(shù)研究，以推動(dòng)大功率藍光激光器在電動(dòng)車(chē)電極、電子元器件、航空航天領(lǐng)域中的銅基等高紅外激光反射材料的增材制造和焊接加工應用。

??藍光半導體激光器的應用

??1、動(dòng)力電池激光焊接

??據相關(guān)數據統計，激光技術(shù)在動(dòng)力電池制程中發(fā)揮核心作用，如果以激光設備占整線(xiàn)價(jià)值量投資比例為30%計算，2025 年激光鋰電設備的需求規模約為430億元，市場(chǎng)空間巨大。

??汽車(chē)動(dòng)力電池主要包括方形電池、圓柱電池以及軟包電池這三種形式?？珊附硬课话ㄉw板防爆閥焊接、極耳與極柱焊接、殼體焊接、注液孔焊接，模組連續片焊接等。

??極耳/匯流排的焊接難點(diǎn)主要為：材料薄、多片疊加焊接容易虛焊、導致強度不夠、導電性不好，建議采用擺動(dòng)焊接。圓柱電池部件，電池蓋帽的焊接難點(diǎn)包括：材料薄、易燒穿、溫度達不到，建議采用振鏡高速(300mm/s以上)焊接。模組焊接難點(diǎn)：熔深要求較大、焊縫成型較差，可使用較高功率進(jìn)行高速( 80mm/s以上)焊接。方形電池部件焊接難點(diǎn)：氣孔多、容易出現爆點(diǎn)、導致密封性不夠，焊接速度可適當提高。

??2、藍光3D打印

??圍繞著(zhù)銅材料的3D打印技術(shù)近年來(lái)備受關(guān)注?，F有的紅外激光器對于純銅的3D打印存在極大的困難，一般采用CuCr1Zr 等銅合金來(lái)代替純銅，而采用藍光激光器可以實(shí)現用純銅粉高效打印物體。同時(shí)，藍光半導體激光器大幅降低了光反射，能量利用率提高的同時(shí)也提高了加工速度。

??通過(guò)增加藍色半導體激光的亮度，大阪大學(xué)根據新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織(NEDO)項目，開(kāi)發(fā)出純銅層壓造型的SLM型3D打印機。此種3D打印機為了熔化純銅粉末，需要開(kāi)發(fā)出輸出功率為100W的高亮度藍色半導體激光器以獲得所需的功率密度。波長(cháng)為450nm的藍色半導體激光，通過(guò)直徑為100μm的光纖輸出，容易形成100μm的聚光。且輸出功率達100W時(shí)，直徑100μm的聚光點(diǎn)處的激光功率密度為1.3×106W/cm2，從而達到了純銅粉末熔化所需的功率密度。

??3、藍光激光手術(shù)設備

??藍激光比其他醫用激光光子能量更高、安全性更好，可有效切除各種軟組織。目前泌尿外科藍光達到200W。

??綜上所述，藍光半導體激光具有吸收效率高，高功率等一系列優(yōu)勢。