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發(fā)散光束準(zhǔn)直后，經(jīng)由特殊的介質(zhì)涂層鏡與來(lái)自另一個(gè)激光模塊單元的準(zhǔn)直光束合束。一個(gè)波長(zhǎng)的光束由鏡面反射，和另一個(gè)波長(zhǎng)的透射光束，合成一束包括了雙波長(zhǎng)光束和兩倍功率的平行光。更多的光束能以類似的方式合束。通快TruDiode激光器具有專利的技術(shù)革新，大大降低了不同波長(zhǎng)合束的差異性并因此使一個(gè)合并光束具有極窄的波長(zhǎng)光譜(優(yōu)于±50 nm)，例如圖2。

圖2 Tru Diode 3006二極管激光器

　　一旦合束，準(zhǔn)直后的激光束可以通過(guò)耦合器耦合到光纖中。在這種情況下，使用600μm纖芯的光纖，允許即插即用和快速更換。當(dāng)輸出功率高達(dá)1 kW時(shí)，可使用較小的光纖，例如，800 W功率可通過(guò)400μm光纖傳導(dǎo)。

　　由于波長(zhǎng)很接近，現(xiàn)在其他二極管激光技術(shù)中出現(xiàn)的缺點(diǎn)是可以避免的。這些激光器的光束質(zhì)量類似于早期光泵系統(tǒng)，因此可以直接替代。相比燈抽運(yùn)固體激光器，這是首次使用直接二極管激光進(jìn)行深熔焊接達(dá)到相同，甚至更好的效果。使用這個(gè)激光技術(shù)，可以在以前使用光抽運(yùn)激光的工業(yè)應(yīng)用中修正很多缺點(diǎn)，例如較小的工作距離、較大的聚焦直徑、或更大的光學(xué)器件。

        更高的效率，降低運(yùn)營(yíng)成本

        與現(xiàn)有的二極管激光器相比，這里談及的直接半導(dǎo)體激光技術(shù)(已經(jīng)存在一年了)可以顯著提高效率，降低經(jīng)營(yíng)成本。雖然良好的光束質(zhì)量在傳統(tǒng)的堆疊式二極管激光器中對(duì)系統(tǒng)效率有負(fù)面影響，但優(yōu)秀的光束質(zhì)量已經(jīng)是這些激光器的核心，此概念的應(yīng)用也不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的重大損失。因此，它有可能實(shí)現(xiàn)效率高達(dá)40％，而同時(shí)保持較高的光束質(zhì)量，這種結(jié)合從未達(dá)到過(guò)。這提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，可以顯著降低電力成本。相比燈抽運(yùn)系統(tǒng)，節(jié)約能源高達(dá)到15倍或更多。

圖3 a.二極管系統(tǒng)的光學(xué)平臺(tái)

b.輸出3KW，兩個(gè)光斑尺寸下焊接熔深與焊接速度的關(guān)系

除了高效率，采用被動(dòng)冷卻的二極管降低了激光器的運(yùn)行成本。與主動(dòng)冷卻的方式相比，二極管的使用壽命大大延長(zhǎng)。因此，二極管已經(jīng)不再是“易耗品”，而與任何其他激光器組件沒(méi)什么不同，這就避免了昂貴的二極管更換費(fèi)用。歸功于激光器結(jié)構(gòu)的模塊化和靈活性，輸出功率和輸出光路的數(shù)量可以在現(xiàn)場(chǎng)完成升級(jí)。

　　直接二極管架構(gòu)的應(yīng)用包括深熔焊接、傳導(dǎo)焊、釬焊、熱處理、激光金屬熔覆。例如，運(yùn)用3 kW直接二極管激光器在低碳鋼上，在滲透深度和焊接速度上變現(xiàn)是優(yōu)異的(見(jiàn)圖3)。由于波長(zhǎng)的原因(約950nm)，焊道表面質(zhì)量高，而且不需要等離子抑制氣，焊縫氧化現(xiàn)象不明顯。小孔焊接的焊縫截面顯示了這種激光器的優(yōu)良性能(見(jiàn)圖4)

圖4 a.焊接速度1m/min，平板上3kW光束的焊接 b.拐角處2kW的光束焊接

　　由于目前最先進(jìn)的技術(shù)如碟片和光纖激光器，都依賴于二極管模塊抽運(yùn)激光介質(zhì)來(lái)轉(zhuǎn)換為一個(gè)更長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光改善光束質(zhì)量，高達(dá)40％的功率與效率都在此過(guò)程中損失掉了。通過(guò)直接使用二極管激光模塊，顯著的插座效率，更小的占地，更具成本效益的產(chǎn)品誕生了。