??波長范圍為400nm-500nm(450nm使用較多)的藍光半導體激光器，具有穩(wěn)定性高、電光效率高等優(yōu)點，被廣泛用于激光加工(如銅、金)、醫(yī)療、水下探測、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(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，激光技術在動力電池制程中發(fā)揮核心作用，如果以激光設備占整線價值量投資比例為30%計算，2025 年激光鋰電設備的需求規(guī)模約為430億元，市場空間巨大。

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

??極耳/匯流排的焊接難點主要為：材料薄、多片疊加焊接容易虛焊、導致強度不夠、導電性不好，建議采用擺動焊接。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，建議采用振鏡高速(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(xiàn)爆點、導致密封性不夠，焊接速度可適當提高。

??2、藍光3D打印

??圍繞著銅材料的3D打印技術近年來備受關注。現(xiàn)有的紅外激光器對于純銅的3D打印存在極大的困難，一般采用CuCr1Zr 等銅合金來代替純銅，而采用藍光激光器可以實現(xiàn)用純銅粉高效打印物體。同時，藍光半導體激光器大幅降低了光反射，能量利用率提高的同時也提高了加工速度。

??通過增加藍色半導體激光的亮度，大阪大學根據(jù)新能源和工業(yè)技術發(fā)展組織(NEDO)項目，開發(fā)出純銅層壓造型的SLM型3D打印機。此種3D打印機為了熔化純銅粉末，需要開發(fā)出輸出功率為100W的高亮度藍色半導體激光器以獲得所需的功率密度。波長為450nm的藍色半導體激光，通過直徑為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為1.3×106W/cm2，從而達到了純銅粉末熔化所需的功率密度。

??3、藍光激光手術設備

??藍激光比其他醫(yī)用激光光子能量更高、安全性更好，可有效切除各種軟組織。目前泌尿外科藍光達到200W。

??綜上所述，藍光半導體激光具有吸收效率高，高功率等一系列優(yōu)勢。