Cette technologie rend possible un laser à longueur d’onde courte haute puissance pour la microfabrication avec un faisceau de haute qualité
OSAKA, Japon–(BUSINESS WIRE)–Le 29 janvier 2020, Panasonic Corporation a annoncé qu’elle était parvenue à faire la démonstration du laser bleu à la luminosité la plus élevée du monde. Cela a été réalisé en utilisant la technologie de combinaison de faisceaux de longueur d’onde (wavelength beam combining, WBC) [1] sur un laser à diode directe (direct diode laser, DDL) pour produire un faisceau de sortie de haute qualité [2]. Cette technologie permet une graduation de la puissance tout en maintenant la qualité du faisceau en augmentant simplement le nombre de sources du laser. Cette démonstration ouvre la voie à des intensités de laser qui pourraient être d’ordres de grandeur deux fois plus élevés que les systèmes de laser bleu conventionnels. Cette technologie contribuera aux processus de microfabrication émergents, dont on prévoit que la demande grandira dans les applications industrielles, telles que dans l’industrie automobile.
L’industrie automobile progresse vers l’« électrification » et la « miniaturisation » tout en requérant une « rigidité élevée », une « flexibilité des designs » et plus de « productivité. » Dans un tel contexte, l’anticipation pour des lasers de microfabrication capables de traiter différentes sortes de matériaux tels que le cuivre, l’or et le plastique s’accroît. En particulier, le laser bleu avec une efficience d’absorption optique élevée connaît une forte demande dans le domaine de la fabrication au cuivre pour les moteurs et les batteries automobiles. Un traitement très productif nécessite une source de faisceau laser dotée d’une puissance de sortie et d’une qualité de faisceau élevées.
Pour parvenir à une telle source de faisceau, Panasonic a débuté sa collaboration avec TeraDiode, Inc. (TDI), une société basée au Massachusetts, aux États-Unis, en 2013, et a développé depuis la technologie WBC capable de combiner plusieurs longueurs d’onde différentes dans un faisceau combiné unique. En 2014, Panasonic a lancé LAPRISS ; le premier système de robot de soudure au laser au monde équipé d’un DDL infrarouge utilisant la technologie WBC*1. En 2017, la société a fait l’acquisition de TDI en tant que filiale en propriété exclusive*2 et a commencé à développer l’optimisation de la puissance de sortie sur WBC ainsi qu’à raccourcir la longueur d’onde.
L’optimisation de la puissance de sortie du laser bleu à faisceau de haute qualité (bande de longueur d’onde = 400 – 450 nm) a été réalisée en combinant plus de 100 émetteurs à partir de plusieurs barres de diodes [3] avec la technologie WBC.
Cette technologie WBC combine les faisceaux de plusieurs émetteurs à différentes longueurs d’onde qui ont une incidence sur le réseau de diffraction à des angles correspondant à chaque longueur d’onde. Le résonateur est ensuite formé entre le miroir transparent partiellement partagé et chaque face latérale des émetteurs. En conséquence, le faisceau de sortie atteint une puissance de sortie de 135 W avec une qualité de faisceau élevée de BPP [4] de 1,5 mm・mrad.
À l’avenir, Panasonic développera un système de traitement équipé d’une source de faisceau laser, ainsi que l’optimisation du processus dans le traitement laser.
Panasonic tiendra une exposition et des séances de présentation sur nos réalisations techniques au salon PHOTONICS WEST 2020 de San Francisco du 1er au 6 février 2020.*3
Une partie de cette recherche et de ce développement inclut les données obtenues d’un projet, « le développement du traitement laser avancé avec des technologies laser à luminosité et efficience élevées basées sur l’intelligence (projet TACMI) », commissionné par l’Organisation des nouvelles énergies et du développement technologique (NEDO) du Japon.
[Applications] Traitement laser (soudure, coupe, etc.)
[Brevets] Total de 571 brevets nationaux et internationaux (applications en attente inclues)
Notes :
*1 : Sujets Panasonic Corporation
15 avril 2014 : Panasonic a sorti un système de robot de soudure laser « LAPRISS » équipé du premier laser à diodes directes à puissance élevée au monde
https://news.panasonic.com/jp/topics/2014/38440.html (En japonais)
*2 : Communiqué de presse Panasonic Corporation
6 janvier 2017 : Panasonic fait l’acquisition de toutes les actions de la start-up du laser industriel basée aux États-Unis TeraDiode, Inc.
https://news.panasonic.com/global/press/data/2017/01/en170106-3/en170106-3.html
*3 : PHOTONICS WEST 2020, San Francisco, du 1er au 6 février 2020
[Glossaire]
[1] Technologie de combinaison de faisceaux de longueur d’onde (wavelength beam combining, WBC) : La technologie qui combine les faisceaux avec différentes longueurs d’onde qui sont émises à partir de plusieurs DDL (lasers à diode directe) sur un réseau de diffraction.
[2] Qualité du faisceau : Un indice indique à quel point il est facile de combiner le faisceau. Une qualité de faisceau plus élevée a un diamètre plus petit et une caractéristique de collimation élevée.
[3] Barre à diodes : Un barreau de laser qui contient plusieurs bandes d’émittance (émetteurs) dans une configuration en réseau sur une puce semi-conductrice unique.
[4] BPP (Beam (faisceau) Parameter (paramètre) Products (produits) : Cela est défini comme le produit du rayon r0 du faisceau au point de focalisation multiplié par la demi-largeur à mi-valeur θ de l’angle de divergence du faisceau ; BPP = r0xθ. L’unité est exprimée en [mm・mrad]. Plus le BPP est petit, plus la qualité du faisceau est élevée.
À propos de Panasonic
Panasonic Corporation est un leader mondial en développement de technologies et de solutions électroniques diverses destinées aux clients dans les domaines des produits électroniques grand public, du logement, de l’automobile et des activités B2B. La société, qui a célébré son 100e anniversaire en 2018, s’est étendue à l’échelle mondiale. Elle exploite actuellement 582 filiales et 87 sociétés associées à travers le monde, et a enregistré un chiffre d’affaires net consolidé de 8,003 billions JPY pour l’exercice clos le 31 mars 2019. La Société, dont la mission est d’établir une nouvelle valeur par le biais de l’innovation dans toutes ses divisions, utilise ses technologies afin de créer une vie et un monde meilleurs pour ses clients. Pour en savoir plus sur Panasonic, consultez : https://www.panasonic.com/global.
Source : https://news.panasonic.com/global/press/data/2020/01/en200129-2/en200129-2.html
Liens connexes
Solutions et dispositifs industriels – Panasonic
https://industrial.panasonic.com/ww
TeraDiode, Inc.
https://www.teradiode.com/
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