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睿达科技自创立之日起就坚持自主研发,自主创新。我们专注在激光切割系统的开发和应用,经过多年的技术和经验积累,已经创造和实施了诸多的成功控制系统解决方案,并得以在客户中得到推广和应用。当设备制造商需要一个高速,高可靠性以及高效灵活的激光加工控制系统时,睿达科技将在专业的高质量切割领域以及自动化方面为您提供一个高性价比的实施方案。在激光切割系统应用中,睿达科技可以从每个环节和细节提供系统级的咨询和服务,为客户节省成本和选型的时间以及调试的时间,也使用户的售后服务得以简化。睿达科技切割系统家族产品涵盖了从脱机产品到联机的系列产品。产品高度兼容高压激励CO2激光器、射频激励CO2激光器、光纤激光器以及紫外激光器系列。从低功率非金属激光切割系统、中功率金属非金属激光切割系统以及高功率光纤激光切割控制系统都可以提供完整的解决方案。产品应用覆盖普通切割和精密切割领域。睿达科技的激光切割系统产品都基于工业级的TI系列浮点DSP处理器和高密度的FPGA技术,可脱机运行的硬件架构保证了系统长时间工作的稳定性。柔性的加减速技术和前瞻控制技术保证了整个控制系统的快速性和平稳性。产品功能可以完成平面切割、平面雕刻,旋转切割,旋转雕刻功能。自主研发的针对金属或者非金属材料的自动调高控制器扩展了普通二维切割应用的广度,使得切割非平面的材料成为可能。另外,作为整个控制系统的补充,睿达科技还提供无线WIFI,无线操作手柄等辅助设备,以改善用户操作的性能。 机器视觉在睿达科技产品发展中占有越来越重要的地位。我们还将更加深入融合视觉技术在运动控制的深度应用。目前,我们已经具有了基于图形模板匹配技术的视觉定位系统以及基于mark点的视觉定位系统。另外我们还又拥有自动轮廓识别和变形匹配技术以适应更加复杂的现场应用。我们已经将视觉技术和激光切割应用紧密结合,派生了诸多的视觉切割控制系统。视觉技术和焊接应用结...
基于振镜控制的激光运动控制系统在激光打标、激光振镜切割、激光焊接、激光熔覆、激光清洗等方面都获得了广泛应用。睿达科技已经在激光振镜控制方面拥有多年技术积累,而且在平台技术方面除了振镜控制,激光控制,还集成了多轴旋转电机的运动控制。我们不仅仅致力于单机打标控制系统的研发和应用,同时也致力于整个激光标刻自动化方面的研究和应用,使得单一的激光标刻设备可以集成到整个工厂自动化的控制体系当中。目前睿达科技的打标产品线涵盖了普通二维打标,飞行打标,阵列打标和拼接打标以及视觉打标等产品。激光标刻产品拥有丰富的硬件资源和软件资源,因此睿达科技的激光标刻产品可以完成多样化,复杂和柔性的激光加工功能,为激光振镜,电机运动复合加工中心提供了硬件基础。另外其高兼容性的设备接口标准可以非常容易的集成到外部的系统当中。基于工业4.0架构开发的实时信息交互系统提供了和外部工厂自动化以及基础云平台进行信息交互的通用接口,可以方便的和MES系统以及ERP系统对接。我们提供非常全面的产品解决方案,因此无论你是想选用标准的产品构建设备还是要采用定制化的模块构建机器,我们都能满足您的定制需求。我们将对用户使用我们产品进行集成的全过程进行服务,直到产品投入应用。我们的打标产品线兼容不同能级的激光器和不同波长的激光器,这也就是说明你可以找到适合于打标的控制系统。我们提供创新的,易用的,高性价比的行业解决方案和高效的打标产品。高质量标准和可靠性是睿达科技的信誉所在。应用领域电子元器件,五金制品,精密器械,礼品饰品,玻璃水晶,广告装饰,玩具,电子电器,服装皮革,医药包装,食品包装,芯片制造和电子加工产品功能1.双核控制 ,双向数据处理,速度快,效率高。2.板载校正,速度快,精度高。3.板载加密,安全可靠。4.振镜16位控制精度,可实现微米级打标精度。5.严格的激光和振镜同步控制,扫描一致性高。6.支持4轴联动控制,可实现...
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RDC6585G系统是睿达科技开发的新一代激光雕刻/切割控制系统,该控制系统具有更好的硬件稳定性,具有更好的抗高压、抗静电干扰的特性。基于5英寸彩屏的人机操作系统具有更友好的操作界面及更强大的功能。该控制器包括更完善更优秀的运动控制功能,包括激光切割和扫描加工;具有兼容性更强的6路独立可调的激光电源控制接口,且扩展预留了多路通用/专用IO控制接口,以及多个外设互联接口。该控制器可用于驱动单/多皮带型的2/4/6头电动多头互移机型,最多可支持8个运动轴,6个激光通道。应用领域:适用于大批量的激光切割/雕刻加工行业的电动多头互移控制机型上;适用于需多路激光独立控制的机型上;适用于需要较多输入输出点数的激光雕刻机上;适用于需要较多运动轴数的激光雕刻机上;适用于XY联合运动+定制型辅助轴控制机型上。功能描述:1. 支持单皮带型/多皮带型的2/4/6头电动互移控制;2. 支持最多到8路电机输出,6路相互独立可调的数字/模拟激光输出;3. 支持最多2路扩展串口,可以和EPLC-400,无线手持设备(BWK201R,BWK301R),激光电源等具有RS232标准接口的设备进行通信;4. 支持最多10路OC门(500mA电流)输出,可直接驱动5V/24继电器,控制器内置2路图层联动输出,蜂鸣器+三色灯控制输出;5. 支持手机APP;6. 支持同时对接普通切割和旋转切割,无需外置切换电路,旋转切割在C轴电机接口(6头互移控制除外);7. 支持自动对焦,对焦轴在D轴电机接口(6头互移控制除外);8. 方便定制某些额外的辅助运动控制。
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浅谈半导体激光器的发展及其应用

日期: 2017-11-20
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 近十几年来半导体激光器发展迅速,已成为世界上发展最快的一门激光技术。由于半导体激光器的一些特点,使得它目前在各个领域中应用非常广泛,受到世界各国的高度重视。

自1962年世界上第一台半导体激光器发明问世以来,半导体激光器发生了巨大的变化,极大地推动了其他科学技术的发展,被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一。

近十几年来,半导体激光器的发展更为迅速,已成为世界上发展最快的一门激光技术。半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域,已成为当今光电子科学的核心技术。

由于半导体激光器的体积小、结构简单、输入能量低、寿命较长、易于调制以及价格较低廉等优点,使得它目前在光电子领域中应用非常广泛,已受到世界各国的高度重视。 

半导体激光器

半导体激光器是以直接带隙半导体材料构成的 Pn 结或 Pin 结为工作物质的一种小型化激光器。半导体激光工作物质有几十种,目前已制成激光器的半导体材料有砷化镓、砷化铟、锑化铟、硫化镉、碲化镉、硒化铅、碲化铅、铝镓砷、铟磷砷等。

半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式、光泵式和高能电子束激励式。绝大多数半导体激光器的激励方式是电注入,即给 Pn 结加正向电压,以使在结平面区域产生受激发射 ,也就是说是个正向偏置的二极管。因此半导体激光器又称为半导体激光二极管。

对半导体来说,由于电子是在各能带之间进行跃迁 ,而不是在分立的能级之间跃迁,所以跃迁能量不是个确定值, 这使得半导体激光器的输出波长展布在一个很宽的范围上。它们所发出的波长在0.3~34μm之间。其波长范围决定于所用材料的能带间隙 ,最常见的是AlGaAs双异质结激光器,其输出波长为750~890nm。

半导体激光器制作技术经历了由扩散法到液相外延法(LPE), 气相外延法(VPE),分子束外延法(MBE),MOCVD 方法(金属有机化合物汽相淀积),化学束外延(CBE)以及它们的各种结合型等多种工艺。

半导体激光器最大的缺点是:激光性能受温度影响大,光束的发散角较大(一般在几度到20度之间),所以在方向性、单色性和相干性等方面较差。

但随着科学技术的迅速发展, 半导体激光器的研究正向纵深方向推进 ,半导体激光器的性能在不断地提高。以半导体激光器为核心的半导体光电子技术在 21 世纪的信息社会中将取得更大的进展, 发挥更大的作用。 

浅谈半导体激光器的发展及其应用

半导体激光器的工作原理

半导体激光器是一种相干辐射光源,要使它能产生激光,必须具备三个基本条件 :

1、增益条件:建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布,在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带 ,因此在半导体中要实现粒子数反转,必须在两个能带区域之间 ,处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多,这靠给同质结或异质结加正向偏压,向有源层内注入必要的载流子来实现, 将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时 ,便产生受激发射作用。

2、要实际获得相干受激辐射 ,必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反馈而形成激光振荡,激光器的谐振腔是由半导体晶体的自然解理面作为反射镜形成的,通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜,而出光面镀上减反膜。对F—p 腔(法布里—珀罗腔)半导体激光器可以很方便地利用晶体的与 p-n结平面相垂直的自然解理面构成F-p腔。 

3、为了形成稳定振荡,激光媒质必须能提供足够大的增益,以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗,不断增加腔内的光场。这就必须要有足够强的电流注入,即有足够的粒子数反转,粒子数反转程度越高,得到的增益就越大,即要求必须满足一定的电流阀值条件。当激光器达到阀值时,具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大,最后形成激光而连续地输出。

可见在半导体激光器中,电子和空穴的偶极子跃迁是基本的光发射和光放大过程。对于新型半导体激光器而言,人们目前公认量子阱是半导体激光器发展的根本动力。

量子线和量子点能否充分利用量子效应的课题已延至本世纪,科学家们已尝试用自组织结构在各种材料中制作量子点,而GaInN 量子点已用于半导体激光器。

浅谈半导体激光器的发展及其应用

半导体激光器的发展历史 

20 世纪60年代初期的半导体激光器是同质结型激光器,它是在一种材料上制作的 pn 结二极管。在正向大电流注入下电子不断地向 p区注入,空穴不断地向n区注入。

于是 ,在原来的pn结耗尽区内实现了载流子分布的反转, 由于电子的迁移速度比空穴的迁移速度快, 在有源区发生辐射、复合,发射出荧光,在一定的条件下发生激光 ,这是一种只能以脉冲形式工作的半导体激光器。

半导体激光器发展的第二阶段是异质结构半导体激光器, 它是由两种不同带隙的半导体材料薄层 ,如GaAs, GaAlAs 所组成, 最先出现的是单异质结构激光器(1969 年)。

单异质结注入型激光器(SHLD)GaAsP -N 结的 p 区之内 ,以此来降低阀值电流密度, 其数值比同质结激光器降低了一个数量级, 但单异质结激光器仍不能在室温下连续工作。 

从20世纪70年代末开始,半导体激光器明显向着两个方向发展 , 一类是以传递信息为目的的信息型激光器,另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器。在泵浦固体激光器等应用的推动下,高功率半导体激光器(连续输出功率在100mw以上,脉冲输出功率在 5W 以上,均可称之谓高功率半导体激光器)。 

在 20 世纪90年代取得了突破性进展,其标志是半导体激光器的输出功率显著增加,国外千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化,国内样品器件输出已达到 600W。

如果从激光波段的被扩展的角度来看,先是红外半导体激光器,接着是 670nm 红光半导体激光器大量进入应用,接着,波长为650nm、635nm的问世 ,蓝绿光、蓝光半导体激光器也相继研制成功,10mW 量级的紫光乃至紫外光半导体激光器,也在加紧研制中。

20世纪90年代末,面发射激光器和垂直腔面发射激光器得到了迅速的发展,且已考虑了在超并行光电子学中的多种应用。980nm、850nm和780nm的器件在光学系统中已经实用化。目前,垂直腔面发射激光器已用于千兆位以太网的高速网络。 

半导体激光器的应用 

半导体激光器是成熟较早、进展较快的一类激光器 ,由于它的波长范围宽, 制作简单、成本低、易于大量生产,并且由于体积小、重量轻、寿命长,因此,品种发展快,应用范围广,目前已超过300种。 

1、在产业和技术方面的应用 

1) 光纤通信。半导体激光器是光纤通信系统的唯一实用化光源,光纤通信已成为当代通信技术的主流。 

2) 光盘存取。半导体激光已经用于光盘存储器,其最大优点是存储的声音、文字和图象信息量很大。采用蓝、绿激光能够大大提高光盘的存储密。 

3) 光谱分析。远红外可调谐半导体激光器已经用于环境气体分析,监测大气污染、汽车尾气等。在工业上可用来监测气相淀积的工艺过程。 

4) 光信息处理。半导体激光器已经用于光信息理系统。表面发射半导体激光器二维阵列是光并行处理系统的理想光源,将用于计算机和光神经网络。 5) 激光微细工。借助于Q开关半导体激光器产生的高能量超短光冲,可对集成电路进行切割、打孔等。 

6) 激光报警器。半导体激光报警器用途甚广,包括防盗报警、水位报警、车距报警等。

7) 激光打印机。高功率半导体激光器已经用于激光打印机。采用蓝、绿激光能够大大提高打印速度和分辨率。

8) 激光条码扫描器。半导体激光条码扫描器已经广泛用于商品的销售,以及图书和档案的管理。

9) 泵浦固体激光器。这是高功率半导体激光器的一个重要应用,采用它来取代原来的氛灯,可以构成全固态激光系统。

10) 高清晰度激光电视。不久的将来,没有阴极射线管的半导体激光电视机可以投放市场,它利用红、蓝、绿三色激光,估计其耗电量比现有的电视机低20%。

2、在医疗和生命科学研究方面的应用

1)激光手术治疗。半导体激光已经用于软组织切除,组织接合、凝固和汽化。普通外科、整形外科、皮肤科、泌尿科、妇产科等,均广泛地采用了这项技术。

2)激光动力学治疗。将对肿瘤有亲合性的光敏物质有选择地聚集于癌组织内,通过半导体激光照射,使癌组织产生活性氧,旨在使其坏死而对健康组织毫无损害。

3)生命科学研究。使用半导体激光的“光镊”,可以扑捉活细胞或染色体并移至任意位置,已经用于促进细胞合成,细胞相互作用等研究,还可以作为法医取证的诊断技术。

(来源:OFweek激光)

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