松下开发高功率蓝色WBC技术，将彻底改变微制造中的DDL应用

日期：2020年2月3日 上午11:26

这项技术可支援高功率、短波长雷射器，以高光束品质进行微制造

日本大阪--(美国商业资讯)--2020年1月29日，松下公司(Panasonic Corporation)宣布已成功验证全球最高亮度的蓝色雷射。这是在直接二极体雷射器(DDL)上使用波长光束组合(WBC)技术[1]来产生高品质的输出光束[2]而达成的。利用该技术可以促成功率调节，同时只要增加雷射源的数量即可保持光束品质。该验证开启了雷射强度之门，这些强度比传统的蓝色雷射系统高两个数量级。这项技术将有助於新兴的微制造制程，在汽车业等工业应用中的需求可望成长。

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汽车业正朝着“电气化”和“微型化”的方向发展，同时又要求“高刚性”、“设计灵活性”和“生产力”。在此背景下，业界对於能够加工铜、黄金和塑胶等各种材料的期望正日益高涨。特别是具有高光吸收效率的蓝色雷射器，在汽车电机和电池的铜制造领域拥有高度需求。高生产力加工需要具有高输出功率和高光束品质的雷射光束源。

为获得此类光束源，松下於2013年开始与总部位於美国麻萨诸塞州的TeraDiode, Inc. (TDI)合作，并一直在开发WBC技术，该技术可将多种不同的波长组合成一个组合光束。2014年，松下推出LAPRISS，这是全球首个采用WBC技术且配备红外线DDL的雷射焊接机器人系统*¹。2017年，该公司收购TDI作为全资子公司^*2，并开始开发WBC的输出-功率最佳化及缩短波长。

将来自多根二极体条[3]的100多台发射器与WBC技术结合，实现了高光束品质蓝色雷射（波长带= 400–450nm）的输出功率最佳化。

这项WBC技术组合来自多台发射器的不同波长光束，而这些光束以与各波长对应的角度入射到衍射光栅上。然后，在局部透明的共用反射镜与发射器的各边缘面之间形成共振器。结果是，输出光束的输出达到135 W，且BPP [4]的光束品质高达1.5mm · mrad。

展望未来，松下将开发配备此雷射光束源的加工系统，以及雷射加工的制程最佳化。

松下将於2020年2月1日至6日在旧金山举行的2020年美国西部光电展(PHOTONICS WEST 2020)上举办有关本公司技术成就的展览和讲座。^*3

这项研发包括从日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)委托的专案中获得的资料—— “以高亮度和高效率雷射科技为基础开发具有智慧的先进雷射加工技术（TACMI专案）”。

[应用] 雷射加工（焊接、切割等）

[专利] 国内外共571项专利（包括申请中的专利）

注释：
*1：松下公司主题
2014年4月15日：松下发表配备全球首个大功率直接二极体雷射器的雷射焊接机器人系统"LAPRISS"
https://news.panasonic.com/jp/topics/2014/38440.html（日语）
*2：松下公司新闻稿
2017年1月6日：松下收购总部位於美国的工业雷射初创公司TeraDiode, Inc.的全部股份。
https://news.panasonic.com/global/press/data/2017/01/en170106-3/en170106-3.html
*3：2020年美国西部光电展，旧金山，2020年2月1-6日

词汇表
[1] 波长光束组合(WBC)技术：这项技术组合不同波长的光束，而这些波长由衍射光栅上的多个DDL（直接二极体雷射器）发出。

[2] 光束品质：该指数表示组合光束的难易程度。较高的光束品质具有较小的直径和高度准直特性。

[3] 二极体条：在单一半导体晶片上以阵列配置具有多个发射条（发射极）的雷射条。

[4] BPP（光束参数积）：定义为聚焦位置光束腰的半径r0乘以光束发散角的半值半宽度θ的乘积；BPP =r0xθ。以[mm ・ mrad]表示单位。BPP越小，光束品质越高。

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来源：https://news.panasonic.com/global/press/data/2020/01/en200129-2/en200129-2.html

相关连结
工业器件与解决方案 - 松下
https://industrial.panasonic.com/ww

TeraDiode, Inc.
https://www.teradiode.com/

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波长光束组合(WBC)技术（图片：美国商业资讯）