LDMblue : diode laser bleue

C’est une première mondiale : en trois ans, le programme de recherche EffiLAS (sources de faisceau laser haute puissance et haute performance) lancé par le Ministère fédéral allemand de l’enseignement et de la recherche (BMBF) a permis de fabriquer un laser bleu à diode d’une puissance supérieure à 1 kW et de l’optimiser pour ses premières applications. Cette innovation ouvre la voie à un nouveau segment de la technologie laser : l’usinage de matériaux à l’aide du rayonnement laser dans le domaine spectral visible.

Les lasers infrarouges offrent d’excellents résultats dans un grand nombre d’applications industrielles. Le rayonnement infrarouge convient par contre moins bien pour l’usinage des métaux non ferreux et en particulier du cuivre. Une raison majeure pour ceci est la très faible absorption du rayonnement laser par ces métaux dans cette gamme de longueurs d’onde. Les processus de soudage sont de ce fait souvent peu stables, et les défauts créés entraînent des rebuts de production. Pour obtenir un taux d’absorption élevé, le recours aux courtes longueurs d’onde de la lumière bleue, de l’ordre de 450 nm, s’avère idéal. L’absorption plusieurs fois supérieure est gage de qualité et d’uniformité pour les soudures laser réalisées sur le cuivre. La disponibilité d’un rayonnement laser bleu fait naître de nouvelles possibilités d’application pour l’usinage au laser de métaux non ferreux comme le cuivre ou l’or, mais aussi pour l’assemblage d’autres métaux. En particulier les domaines des énergies renouvelables et des motorisations alternatives présentent un réel potentiel pour l’utilisation de lasers bleus en production. La construction d’une voiture électrique requiert ainsi environ huit kilogrammes de cuivre de plus que celle d’une voiture thermique. Ce chiffre peut paraître insignifiant mais représente néanmoins un vaste champ de possibilités pour l’utilisation du laser bleu. La fabrication d’une batterie implique notamment l’assemblage entre elles, ou avec d’autres matériaux, de pièces en cuivre d’une épaisseur de dix microns. Cet assemblage est seulement rendu possible par le recours au laser à diode haute puissance émettant dans le spectre optique bleu.
La construction d’éoliennes nécessite également nettement plus de cuivre. Les grandes éoliennes en mer contiennent jusqu’à 30 tonnes de cuivre ; là aussi, l’utilisation du laser est une perspective possible. Grâce à l’excellente qualité des cordons de soudure, le procédé convient particulièrement bien aux applications dans le domaine de l’électrotechnique, et ici notamment à la fabrication de composants pour l’électronique de puissance qui nécessitent une jonction résistante à haute température.
​​​​​​​Au delà des applications en électronique, le laser bleu se prête aussi au travail sur l’or, ce qui ouvre de nouvelles possibilités en joaillerie. Avec l’avancement de la technologie, on peut s’attendre, dans un futur proche, à une utilisation dans de nombreux autres domaines : la course à l'innovation technologique est lancée dans le domaine du laser à diode haute puissance destiné à la production industrielle et émettant dans cette nouvelle gamme de longueurs d’onde.