蓝光激光的应用发展

红绿激光器应用广泛且早已实现产业化。相较而言，蓝光激光器受材料、成本、技术等因素影响，起步较晚，发展相对缓慢。下面介绍蓝光激光的应用发展。

早期的蓝光激光器功率较低，无法直接用于工业加工，并未获得过多关注。直至近年，随着蓝光TO封装单管市场化，价格降低，功率提高，各种工业制造和光纤耦合技术不断丰富，人们意识到发展高功率蓝光激光器的可行性。由于蓝色单个激光半导体芯片仅具有几瓦的输出功率，而其将功率提高到更高的功率范围是非常耗时且昂贵的。为了开拓蓝光激光的巨大应用潜力而所需的高功率，将需要新的技术方法。迄今为止，蓝光半导体激光的每个芯片的实际功率在单个波长下约5W，因此合束多个芯片输出的光束组合技术对于获得更高的功率输出是必不可少的。光束组合的方法分为相干方法和非相干方法。其中，非相干方法比较实用，无需在激光器之间进行精细的相位控制。非相干方法包括在空间上组合多个光束的空间组合方法，在偏振分束器中组合正交偏振光的偏振组合方法，以及在同轴上组合不同波长的波长组合方法。

随着2014年诺贝尔物理学奖的获得和全球环保意识的不断增强，氮化镓(GaN)发光器件受到了广泛关注，尤其是在照明领域，通过不断提高蓝光半导体器件的高亮度和高输出，蓝光半导体激光器已进入批量生产时代，但是它主要用于投影仪光源，替换投影仪中的灯，与产生绿色或红色光的磷光体一起使用，由于蓝光半导体激光器与灯泡相比具有更长的寿命和更小的尺寸，因此近年来它们已迅速普及在照明和显示应用中，但是对激光加工而言，需要比这些照明用的蓝光激光具有更高的功率，而由于蓝光激光具有如上所述的众多优点，因此人们一直在努力研发激光加工用的高功率蓝光激光。 

2015年，德国半导体激光器厂商DILAS公司首次推出一款波长为450nm的蓝光可视光半导体激光系统，最大输出功率25W，采用光纤芯径为200μm或400μm，可以扩展至100W，可用于材料加工；同年，日本岛津公司宣布成功研制光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器“BLUE IMPACT”，采用蓝光氮化镓类半导体激光，是全球首个完成产品化的激光加工用光源。 

在一个为期三年的德国政府研究计划EffiLAS（高效大功率激光束源）的支持下，德国Laserline公司研制的第一台蓝光千瓦级半导体激光器诞生了。2018年，Laserline继续推出500 W 600 μm样机；2019年，该公司在某展上首次展示了全球第一款1 kW 400 μm 商用蓝光半导体激光器。至2020年初，Laserline已经宣布实现2 kW 600 μm蓝光激光器产品的商用。

 我国蓝光激光器发展略晚于国外，但科研和产业界也在抓紧研发。近几年，中国的研究单位和企业陆续跟进，相继推出了多款蓝光半导体激光器。国内不少企业都推出了蓝光激光器，例如凯普林、锐科激光、联赢激光等。其中，早在2019年，中国企业在美国西部光电展上推出了200 W 200 μm 半导体激光器。

以上就是蓝光激光的应用发展，随着金属加工技术的不断进步和用户要求的不断提高，激光器需要在成本和能效以及激光系统性能方面进行创新?能有效加工高反射金属的市场需求，激发了蓝色高功率激光技术的发展，并定将打开金属加工新技术的大门。