2020激光加工行业 ——荣格技术创新奖获奖产品报道（Ⅳ）

激光设备零部件

热刺激光高功率高亮度直接半导体激光器

产品介绍：

DAB1200是热刺激光推出的一款直接半导体激光器，其激光模块内部集成了高功率红外单管，波长包含915nm和976nm两级子单元，这些子单元模块上布满了多个单管和镜片。其微透镜、慢轴准直透镜、反射镜等一些列镜片，都是通过该公司自行研发的自动化设备高效调节完成，保证了所有芯片发射的激光束在空间排列的准确性和一致性，而且子单元模块通过了长期可靠性验证。

高效率的空间合束、偏振合束、波长合束及光纤耦合，使得激光模块在紧凑体积内（240×170×77mm3）实现了光纤芯径200μmNA0.22最高输出1400W，电光转化效率近50%。激光模块采用铜制管道一体化水冷，具有耐腐蚀性、散热高效的特点，且对水质及电导率没有严格要求。另外，模块采用双重密封技术，保证了内部芯片工作氛围的稳定性。

由于未采用光纤合束技术路线，指示光采用“软硬结合”（带尾纤和可插拔适配器的指示光+硬光路耦合）方式集成在模块外部，避免了因加工过程中的返回光对指示光芯片的损伤。同时指示光更换十分便捷。激光器外部控制具备行内标准RS232/AD接口，内置了温度反馈、激光功率反馈、水流量反馈等保护方案，光纤输出端配置了业内标准QBH，光纤长度可定制。

开发背景：

近年来，光纤激光技术在金属切割应用中得到了飞速发展，随着激光技术应用市场的不断细分和深刻挖掘，激光焊接将是第二个爆发点。光纤激光器核心依靠半导体激光器作为能量转化，电光效率仅维持在30%左右，其零部件组成比直接半导体激光器更加复杂。

在金属薄板焊接制品领域，某些金属零件的制造完全可以利用直接半导体激光器完成，进而取代现有钨电极焊接不环保的加工方式，比如不锈钢保温杯、晾衣架（薄壁不锈钢管）、卫浴用具、厨具等。直接半导体激光器具有接近50%的电光转化效率，价格较光纤激光器更低，可靠性更高（直接半导体没有光纤光栅，有源光纤，合束器等引入的不稳定几率的器件），具有更高的性价比。

评委点评：

直接半导体激光器是激光加工技术发展的方向之一，将部分取代光纤激光器。

浙江热刺激光技术有限公司

Tel：+86-10-64366506

Website：www.recilaser.com

苏州德龙碳化硅晶圆激光切割设备

产品介绍：

本设备是利用应力诱导切割技术对碳化硅晶圆进行激光切割，具备划片速度快、产能高、良率高，设备稳定。同时设备无需任何耗材，使用成本优势明显。可应用于碳化硅电力电子器件的晶圆的切割，以及碳化硅基氮化镓射频芯片的切割等。

开发背景：

碳化硅（SiliconCarbide）是C元素和Si元素形成的化合物，SiC（4H-SiC）具有高临界击穿电场、高电子迁移率的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料，目前应用于电力电子器件和GaN-on-SiC射频领域。

传统硅晶圆，多数使用砂轮切割，砂轮切割采用参杂了金刚石颗粒的砂轮刀片，利用刀片高速转动对材料进行去除，实现晶圆切割。碳化硅的莫氏硬度达到9.5，仅次于金刚石，如果使用砂轮刀片切割，材料去除的速度慢，划片效率低，刀片耗损严重。碳化硅衬底的晶圆切割就成了一个难题。德龙激光的应力诱导切割方法擅长切割超硬和超脆材料，经过公司的研发，顺利利用激光应力诱导切割方法实现了碳化硅晶圆的高品质快速切割。

评委点评：

针对碳化硅开发的激光划片机理先进（隐形划片），新一代电力电子行业需求大、工程化应用强，国际国内影响力大。

苏州德龙激光股份有限公司

Tel：+86-512-65079666

Website：www.delphilaser.com

金橙子海格力斯控制系统

产品介绍：

机器人激光加工系统涵盖了机器人控制功能、3D激光标刻控制功能、三维视觉功能，集成化程度高，打破了不同领域的技术壁垒，无需多个软件配合工作，极大简化了操作流程。

公司自主研发设计的三维同轴视觉成像光学系统，视觉成像和三维激光加工位置实时跟随，可对产品的空间位置误差做精确的校正补偿。强大的图形处理功能，可根据产品的特征和空间姿态，提取当前产品在激光加工坐标系下的加工路径，替代了二维图形向三维图形转换的投影、包裹功能，有效地解决了投影、包裹算法的图形失真，避免了产品实际位置和模型理论位置偏差带来的误差影响，进一步提升了系统的精度和稳定性。

机器人激光加工系统支持众多品牌机器人和控制器，支持多类型的激光器、振镜控制协议，兼容性强，极大方便了设备商的系统整合，有效缩短了设备组装调试周期。其机器人激光加工系统涵盖的软硬件系统均为自主研发，功能完善、具备高可靠性、高稳定性、可扩展性强、可根据设备商的具体需求开发定制。

开发背景：

在激光加工的细分领域，异形工件激光加工需求日益增多，这些产品在生产过程中，大都需要三维、柔性、高效、自动化程度高的加工工艺，单纯的3D激光加工方案已不能满足加工要求，把激光器与光学系统集成到工业机器人上，赋予了激光加工新的模式与应用空间，机器人的多维度特性与激光加工的优点互相促进，机器人激光加工方案完美地解决了这一问题。

基于此，北京金橙子科技推出了机器人激光加工系统，该系统将三维激光加工、机器人控制技术、三维机器视觉集成在一起，涵盖激光标刻、激光切割、激光焊接等功能，满足多维度大幅面连续曲面的高精密加工需求，对于大型、立体和不规则几何形状的工件，均有着不可替代的优势。

评委点评：

把激光器与光学系统集成到工业机器人上，赋予了激光加工新的模式与应用空间。该项技术打破技术壁垒，集成化程度高。

北京金橙子科技股份有限公司

Tel：+86-10-64426995

Website：www.bjjcz.cn