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松下開發高功率藍色WBC技術,將徹底改變微製造中的DDL應用

這項技術可支援高功率、短波長雷射器,以高光束品質進行微製造

2020-02-03 11:26
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日本大阪--(美國商業資訊)--2020年1月29日,松下公司(Panasonic Corporation)宣佈已成功驗證全球最高亮度的藍色雷射。這是在直接二極體雷射器(DDL)上使用波長光束組合(WBC)技術[1]來產生高品質的輸出光束[2]而達成的。利用該技術可以促成功率調節,同時只要增加雷射源的數量即可保持光束品質。該驗證開啟了雷射強度之門,這些強度比傳統的藍色雷射系統高兩個數量級。這項技術將有助於新興的微製造製程,在汽車業等工業應用中的需求可望成長。

此新聞稿包含多媒體內容。完整新聞稿可在以下網址查閱:https://www.businesswire.com/news/home/20200128005907/en/

汽車業正朝著「電氣化」和「微型化」的方向發展,同時又要求「高剛性」、「設計靈活性」和「生產力」。在此背景下,業界對於能夠加工銅、黃金和塑膠等各種材料的期望正日益高漲。特別是具有高光吸收效率的藍色雷射器,在汽車電機和電池的銅製造領域擁有高度需求。高生產力加工需要具有高輸出功率和高光束品質的雷射光束源。

為獲得此類光束源,松下於2013年開始與總部位於美國麻薩諸塞州的TeraDiode, Inc. (TDI)合作,並一直在開發WBC技術,該技術可將多種不同的波長組合成一個組合光束。2014年,松下推出LAPRISS,這是全球首個採用WBC技術且配備紅外線DDL的雷射焊接機器人系統*1。2017年,該公司收購TDI作為全資子公司*2,並開始開發WBC的輸出-功率最佳化及縮短波長。

將來自多根二極體條[3]的100多台發射器與WBC技術結合,實現了高光束品質藍色雷射(波長帶= 400–450nm)的輸出功率最佳化。

這項WBC技術組合來自多台發射器的不同波長光束,而這些光束以與各波長對應的角度入射到衍射光柵上。然後,在局部透明的共用反射鏡與發射器的各邊緣面之間形成共振器。結果是,輸出光束的輸出達到135 W,且BPP [4]的光束品質高達1.5mm · mrad。

展望未來,松下將開發配備此雷射光束源的加工系統,以及雷射加工的製程最佳化。

松下將於2020年2月1日至6日在舊金山舉行的2020年美國西部光電展(PHOTONICS WEST 2020)上舉辦有關本公司技術成就的展覽和講座。*3

這項研發包括從日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)委託的專案中獲得的資料—— 「以高亮度和高效率雷射科技為基礎開發具有智慧的先進雷射加工技術(TACMI專案)」。

[應用] 雷射加工(焊接、切割等)

[專利] 國內外共571項專利(包括申請中的專利)

注釋:
*1:松下公司主題
2014年4月15日:松下發表配備全球首個大功率直接二極體雷射器的雷射焊接機器人系統"LAPRISS"
https://news.panasonic.com/jp/topics/2014/38440.html(日語)
*2:松下公司新聞稿
2017年1月6日:松下收購總部位於美國的工業雷射初創公司TeraDiode, Inc.的全部股份。
https://news.panasonic.com/global/press/data/2017/01/en170106-3/en170106-3.html
*3:2020年美國西部光電展,舊金山,2020年2月1-6日

詞彙表
[1] 波長光束組合(WBC)技術:這項技術組合不同波長的光束,而這些波長由衍射光柵上的多個DDL(直接二極體雷射器)發出。

[2] 光束品質:該指數表示組合光束的難易程度。較高的光束品質具有較小的直徑和高度準直特性。

[3] 二極體條:在單一半導體晶片上以陣列配置具有多個發射條(發射極)的雷射條。

[4] BPP(光束參數積):定義為聚焦位置光束腰的半徑r0乘以光束發散角的半值半寬度θ的乘積;BPP =r0xθ。以[mm ・ mrad]表示單位。BPP越小,光束品質越高。

關於松下
松下公司是為消費電子產品、住宅、汽車及B2B業務的客戶開發各種電子科技和解決方案的全球領軍企業。於2018年慶祝成立100週年的松下公司已將業務擴張至全球,目前在全世界共經營582家附屬公司和87家聯營公司。截至2019年3月31日,其合併淨銷售額達8.003兆日圓。松下致力於透過各部門的創新來追求新的價值,並努力運用公司的科技為客戶創造更美好的生活、更美好的世界。如欲瞭解有關松下的更多詳情,敬請造訪:https://www.panasonic.com/global

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

相關連結
工業器件與解決方案 - 松下
https://industrial.panasonic.com/ww

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

原文版本可在businesswire.com上查閱:https://www.businesswire.com/news/home/20200128005907/en/

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聯絡方式:

Manufacturing Innovation Division
Promotion & Engineering Planning Department
Panasonic Corporation
Email: midpress@ml.jp.panasonic.com

波長光束組合(WBC)技術(圖片:美國商業資訊)

波長光束組合(WBC)技術(圖片:美國商業資訊)

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