El número de aplicaciones basadas en la luz infrarroja ha aumentado rápidamente en los últimos años. Mucho antes de que los LEDs infrarrojos y los VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Láser) fueran usados como fuente de luz para el reconocimiento facial en los smartphones, los primeros fabricantes desarrollaron los láseres infrarrojos. Osram Opto Semiconductors ha trabajado durante muchos años en láseres de alta potencia para aplicaciones especiales como el procesamiento de metales utilizando robots de soldadura en la industria automotriz. Es por ello que ahora, la compañía presenta junto con sus socios los impresionantes resultados en el rendimiento y la eficiencia de las barras de láser del último proyecto EKOLAS financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania.
En los últimos años, la tecnología láser de vanguardia se ha convertido cada vez más en un componente indispensable para diferentes industrias, desde la tecnología médica hasta la fabricación de automóviles. La asociación Effilas (Efficient high-performance laser beam sources) está centrada en asegurar y ampliar aún más la posición tecnológica y económica líder de Alemania en la fotónica. En lo que respecta a las fuentes de luz láser, el objetivo es seguir optimizando diversos parámetros como el rendimiento y la eficiencia energética.
Junto con sus socios Laserline, Heraeus, Fraunhofer ILT, fiberware y Welser Profile, Osram Opto Semiconductors ha trabajado en varios aspectos en el proyecto conjunto EffiLAS EKOLAS. El objetivo principal era desarrollar barras de láser infrarrojo altamente eficientes con grandes potencias de salida y demostrar su uso en el procesamiento de materiales industriales. Hace unos 10 años, las mejores barras de láser alcanzaron una potencia de 200 vatios con una eficiencia de alrededor del 63%. Cinco años más tarde, se esperaba que una potencia de 250 vatios con una eficiencia no inferior al 60% fuera el límite de lo que se podía conseguir con las tecnologías existentes. La eficiencia de la conversión y la refrigeración limitaron la potencia de salida de los láseres en ese momento. El proyecto EKOLAS, que se completó en febrero de 2020, dio lugar a una barra de láser infrarrojo con una impresionante potencia máxima de 400 vatios en funcionamiento de onda continua. Con una potencia de 300 vatios, la barra establece un nuevo estándar con una eficiencia de alrededor del 70% en las longitudes de onda de 1000 y 1020 nanómetros.
«Estamos muy entusiasmados por lograr, y en algunos casos incluso superar, todos nuestros objetivos en este proyecto», explica Sebastian Hein, Director del Proyecto EKOLAS en Osram Opto Semiconductors. «La clave del éxito fue el desarrollo de innovadoras herramientas de software para la simulación de las propiedades electro-ópticas de los láseres, que tienen en cuenta la distribución térmica, las propiedades de los materiales dependientes de la temperatura y la propagación de las ondas dependientes del modo en el resonador. Esas herramientas aceleraron y simplificaron considerablemente las pruebas necesarias, contribuyendo de manera fundamental a los resultados del proyecto».
Los conocimientos recién adquiridos a partir de la simulación de ciertos procesos pueden ahora transferirse a otros grupos de productos y longitudes de onda en el rango entre 800 y 1060 nm. Además de las ventajas en el desarrollo de productos, los resultados también refuerzan y consolidan el establecimiento de cadenas de suministro en Alemania y el resto de Europa, con lo que se fortalece de manera sostenible la ubicación industrial.
Fuente de imagen: Osram
