Coherent激光技术:高端制造的光子解决方案
来源:网络 阅读:711 发布时间:2025-11-20 17:37:38
Coherent激光技术:高端制造的光子解决方案

作为材料、网络和激光器领域的全球领导者,Coherent公司(Coherent Corp.)自1971年在美国宾夕法尼亚州成立以来,始终致力于通过光子技术创新推动工业进步。如今,这家拥有超过3万名员工的跨国企业在全球20多个国家和地区开展业务,让世界变得更安全、更健康、更紧密、更高效成为可能。

作为垂直整合的制造企业,Coherent集工程材料、光电子元件和器件开发于一身,服务于半导体设备、显示设备、精密制造和仪器仪表等多个市场细分。相比传统加工手段,Coherent解决方案的核心优势在于其卓越的精度控制与功率效率。

核心技术

传统光纤激光器在高速焊接双极板时,熔池中的湍流区域会形成突起,妨碍组件的紧密堆叠。Coherent ARM技术通过独立控制的中心光束和环形光束,创造了一个材料可以层流方式流动的区域。中心光束产生全熔透小孔焊接,而环形光束只提供足够能量使材料流动而不形成锁孔。这种技术确保了焊接特性在通过曲线或改变方向时不会发生变化,实现了无与伦比的操作精度和一致性。

基于ARM架构,Coherent推出了多款高性能激光器,如HighLight FL4000CSM-ARM系列,这是具有单模中心光束的4 kW激光器,能够以至少1.2米/秒的速度焊接不锈钢双极板,而不会产生任何“驼峰”。

智能监控:SmartSense+的数字化赋能

在激光工艺监控领域,Coherent推出的 SmartSense+系统实现了从“盲操作”到“可视化”加工的跨越。

这一光机械配件融合了光学探测器和声学传感器,涵盖了所有必需的数据采集和信号处理电子设备及软件。与成本较高的高速摄像机和光学计算机断层扫描(OCT)测量相比,SmartSense+以更经济的方式提供了相同的激光工艺动态视图。系统能够捕获后向反射的激光及工艺本身发射的光,并将这些光分解为可见光、激光波长和近红外光,发送到三个单独的探测器。这些信号共同提供了有关激光吸收情况、等离子体特征及零件表面温度的详细信息,结合软件中的学习算法和人工智能(AI),可分析测试结果并与好坏结果关联。

应用场景

氢燃料电池制造

在氢燃料电池双极板焊接中,Coherent HighLight FL-ARM激光器解决了量产瓶颈。它实现了超过1.2米/秒的焊接速度,且无“驼峰”问题,满足了汽车应用对PEMFC经济实用生产的需求。

汽车量产焊接

Coherent ARM可调环模光纤激光器为汽车制造商提供了无与伦比的输出一致性。对90台独立激光器的测试显示,输出功率标准偏差仅为0.2%,确保了全球生产流程的统一性。

3D感测与数据通信

在3D感测领域,Coherent是先进的照明解决方案供应商,累计出货量超过20亿件。其VCSEL阵列和衍射光学元件(DOE)技术,为手势控制、面部识别和自动驾驶等应用提供了高精度深度感测能力。

同时,Coherent在数据通信领域推出1.6T-DR8收发器模块,采用硅光子技术,支持200 Gbps电气和光学接口,为下一代AI互连提供了关键支持。

精密加工与监控

Coherent的SmartSense+系统适用于切割、打标、内雕和表面清洗等多种应用,可检测表面缺陷、污染物、划痕,以及焊缝中的孔、空隙和微裂纹,大幅提高了加工质量和可重复性。

从半导体芯片到汽车驱动,从数据通信到精密仪器,Coherent的光子解决方案正成为高端制造业的关键赋能者。随着工业数字化、智能化进程的加速,Coherent通过持续创新,将光子技术带入更多核心制造环节,为全球制造业的转型升级提供基础性支撑。