波長範圍爲400nm-500nm(450nm使用較多)的藍光半導體激光器
，具有穩定性高、電光效率高等優點，被廣泛用於(yú)激光加工(如銅、金)、醫療
、水下探測(cè)、照明、顯示
、激光泵浦等場景。本文重點介紹450nm大功率藍光半導體激光光束整形與合束技術，包括光束準直、光束整形、空間合束、偏振合束和光纖耦合技術等技術研究，以推動大功率藍光激光器在電動車電極、電子元器件、航空航天領域中的銅基等高紅外激光反射材料的增材制造和焊接加工應用
。

  藍光半導體激光器的應用

  1、動力電池激光焊接

  據相關數據統計，激光技術在動力電池制程中發揮核心作用，如果以激光設備(bèi)占整線價值量投資比例爲30%計算，2025 年激光锂電設備(bèi)的需求規模約爲430億元，市場(chǎng)空間巨大。

  汽車(chē)動力電(diàn)池主要包括方形電(diàn)池、圓柱電(diàn)池以及軟包電(diàn)池這三種形式。可焊接部位包括蓋闆防爆閥焊接、極耳與極柱焊接、殼體焊接、注液孔焊接，模組連續片焊接等。

  極耳/彙流排的焊接難點主要爲：材料薄、多片疊加焊接容易虛焊、導緻強度不夠、導電性不好，建議採(cǎi)用擺(bǎi)動焊接。圓柱電池部件，電池蓋帽的焊接難點包括：材料薄、易燒穿、溫度達不到，建議採(cǎi)用振鏡高速(300mm/s以上)焊接。模組焊接難點：熔深要求較大、焊縫成型較差，可使用較高功率進行高速( 80mm/s以上)焊接。方形電池部件焊接難點：氣孔多、容易出現爆點、導緻密封性不夠，焊接速度可适當提高。

  2、藍光3D打印

  圍繞著(zhe)銅材料的3D打印技術近年來備受關注。現有的紅外激光器對於純銅的3D打印存在極大的困難，一般採用CuCr1Zr 等銅合金來代替純銅，而採用藍光激光器可以實現用純銅粉高效打印物體。同時，藍光半導體激光器大幅降低瞭(le)光反射，能量利用率提高的同時也提高瞭(le)加工速度。

  通過增加藍色半導體激光的亮度，大阪大學根據新能源和工業技術發展組織(NEDO)項目，開發出純銅層(céng)壓造型的SLM型3D打印機。此種3D打印機爲瞭(le)熔化純銅粉末，需要開發出輸出功率爲100W的高亮度藍色半導體激光器以獲得所需的功率密度。波長爲450nm的藍色半導體激光，通過直徑爲100μm的光纖輸出，容易形成100μm的聚光。且輸出功率達100W時，直徑100μm的聚光點處的激光功率密度爲1.3×106W/cm2，從而達到瞭(le)純銅粉末熔化所需的功率密度。

  3、藍光激光手術設備

  藍(lán)激光比其他醫用激光光子能量更高、安全性更好，可有效切除各種軟組織。目前泌尿外科藍(lán)光達(dá)到200W。

  綜上所述，藍(lán)光半導(dǎo)體激光具有吸收效率高，高功率等一系列優勢。