| Iekapsulēšanas lodmetāls Diodes lāzera stieņu skursteņi | AuSn iepakots |
| Centrālais viļņa garums | 1064 nm |
| Izejas jauda | ≥55W |
| Darba strāva | ≤30 A |
| Darba spriegums | ≤24 V |
| Darba režīms | CW |
| Dobuma garums | 900 mm |
| Izejas spogulis | T = 20% |
| Ūdens temperatūra | 25±3 ℃ |
Abonējiet mūsu sociālos tīklus, lai saņemtu tūlītējus ierakstus
Kopsavilkums
Pieprasījums pēc nepārtrauktas darbības (CW) diodes sūknēšanas lāzera moduļiem strauji pieaug kā būtiskam sūknēšanas avotam cietvielu lāzeriem. Šie moduļi piedāvā unikālas priekšrocības, lai apmierinātu cietvielu lāzeru lietojumprogrammu īpašās prasības. G2 - diodes sūknēšanas cietvielu lāzers, jaunais LumiSpot Tech nepārtrauktas darbības (CW) diodes sūknēšanas sērijas produkts, piedāvā plašāku pielietojuma jomu un labākas veiktspējas iespējas.
Šajā rakstā mēs iekļausim saturu, kas koncentrējas uz CW diodes sūkņa cietvielu lāzera pielietojumu, īpašībām un priekšrocībām. Raksta beigās es demonstrēšu Lumispot Tech CW DPL testa ziņojumu un mūsu īpašās priekšrocības.
Pielietojuma lauks
Lieljaudas pusvadītāju lāzeri galvenokārt tiek izmantoti kā sūknēšanas avoti cietvielu lāzeriem. Praktiskos pielietojumos pusvadītāju lāzera diodes sūknēšanas avots ir galvenais, lai optimizētu lāzera diodes sūknēšanas cietvielu lāzera tehnoloģiju.
Šāda veida lāzers kristālu sūknēšanai izmanto pusvadītāju lāzeru ar fiksētu viļņa garumu, nevis tradicionālo kriptona vai ksenona lampu. Tāpēc šo uzlaboto lāzeru sauc par 2.ndnepārtrauktas darbības sūkņa lāzera (G2-A) paaudze, kam piemīt augsta efektivitāte, ilgs kalpošanas laiks, laba staru kvalitāte, laba stabilitāte, kompaktums un miniaturizācija.
Lieljaudas sūknēšanas spēja
CW diodes sūkņa avots piedāvā intensīvu optiskās enerģijas ātruma uzliesmojumu, efektīvi sūknējot pastiprināšanas vidi cietvielu lāzerā, lai panāktu vislabāko cietvielu lāzera veiktspēju. Turklāt tā relatīvi augstā maksimālā jauda (vai vidējā jauda) nodrošina plašāku pielietojumu klāstu.rūpniecībā, medicīnā un zinātnē.
Lieliska stara un stabilitāte
CW pusvadītāju sūknēšanas lāzera modulim ir izcila gaismas stara kvalitāte ar spontānu stabilitāti, kas ir ļoti svarīgi, lai panāktu kontrolējamu precīzu lāzera gaismas izvadi. Moduļi ir izstrādāti, lai radītu precīzi definētu un stabilu stara profilu, nodrošinot uzticamu un vienmērīgu cietvielu lāzera sūknēšanu. Šī funkcija lieliski atbilst lāzera pielietojuma prasībām rūpnieciskajā materiālu apstrādē, lāzergriešanaun pētniecība un attīstība.
Nepārtrauktas viļņu darbība
Nepārtrauktā viļņa garuma lāzera (CW) darba režīms apvieno gan nepārtrauktā viļņa garuma lāzera, gan impulsa lāzera priekšrocības. Galvenā atšķirība starp nepārtrauktā viļņa garuma lāzeru un impulsa lāzeru ir izejas jauda.CW Lāzers, kas pazīstams arī kā nepārtrauktas darbības lāzers, ir stabila darba režīma un nepārtrauktas darbības viļņa raidīšanas spējas raksturlielums.
Kompakts un uzticams dizains
CW DPL var viegli integrēt pašreizējā sistēmācietvielu lāzersatkarībā no kompaktā dizaina un struktūras. To izturīgā konstrukcija un augstas kvalitātes komponenti nodrošina ilgtermiņa uzticamību, samazinot dīkstāves laiku un apkopes izmaksas, kas ir īpaši svarīgi rūpnieciskajā ražošanā un medicīniskās procedūrās.
DPL sērijas tirgus pieprasījums — augošas tirgus iespējas
Pieaugot pieprasījumam pēc cietvielu lāzeriem dažādās nozarēs, pieaug arī nepieciešamība pēc augstas veiktspējas sūknēšanas avotiem, piemēram, nepārtrauktas darbības diodes sūknēšanas lāzera moduļiem. Tādas nozares kā ražošana, veselības aprūpe, aizsardzība un zinātniskā pētniecība precīziem pielietojumiem paļaujas uz cietvielu lāzeriem.
Rezumējot, kā cietvielu lāzera diodes sūknēšanas avotam, produktu īpašības: augstas jaudas sūknēšanas spēja, nepārtrauktas darbības režīms, lieliska stara kvalitāte un stabilitāte, kā arī kompakta konstrukcija palielina tirgus pieprasījumu pēc šiem lāzermoduļiem. Kā piegādātājs, Lumispot Tech arī pieliek lielas pūles, lai optimizētu DPL sērijas veiktspēju un tehnoloģijas.
Lumispot Tech G2-A DPL produktu komplekts
Katrā produktu komplektā ir trīs horizontāli sakrautu masīva moduļu grupas, katras horizontāli sakrauto masīva moduļu grupas sūknēšanas jauda ir aptuveni 100 W pie 25 A, un kopējā sūknēšanas jauda ir 300 W pie 25 A.
G2-A sūkņa fluorescences plankums ir parādīts zemāk:
G2-A diodes sūkņa cietvielu lāzera galvenie tehniskie dati:
Mūsu stiprā puse tehnoloģijās
1. Pārejošas termiskās pārvaldības tehnoloģija
Pusvadītāju sūknētus cietvielu lāzerus plaši izmanto kvazienepārtrauktas darbības (CW) lietojumprogrammās ar augstu maksimālo jaudu un nepārtrauktas darbības (CW) lietojumprogrammās ar augstu vidējo jaudu. Šajos lāzeros siltuma izkliedes augstums un attālums starp mikroshēmām (t. i., substrāta un mikroshēmas biezums) būtiski ietekmē produkta siltuma izkliedes spēju. Lielāks attālums starp mikroshēmām nodrošina labāku siltuma izkliedi, bet palielina produkta tilpumu. Un otrādi, ja mikroshēmu atstarpe tiek samazināta, produkta izmērs samazināsies, bet produkta siltuma izkliedes spēja var būt nepietiekama. Izmantojot viskompaktāko tilpumu, lai izstrādātu optimālu pusvadītāju sūknētu cietvielu lāzeru, kas atbilst siltuma izkliedes prasībām, ir sarežģīts projektēšanas uzdevums.
Līdzsvara stāvokļa termiskās simulācijas grafiks
Lumispot Tech izmanto galīgo elementu metodi, lai simulētu un aprēķinātu ierīces temperatūras lauku. Termiskajā simulācijā tiek izmantota cietvielu siltuma pārneses līdzsvara stāvokļa termiskā simulācija un šķidruma temperatūras termiskā simulācija. Nepārtrauktas darbības apstākļos, kā parādīts attēlā zemāk: produktam ir paredzēts optimāls mikroshēmu atstatums un izvietojums cietvielu siltuma pārneses līdzsvara stāvokļa termiskās simulācijas apstākļos. Ar šādu atstatumu un struktūru produktam ir laba siltuma izkliedes spēja, zema maksimālā temperatūra un viskompaktākās īpašības.
2.AuSn lodēšanaiekapsulēšanas process
Lumispot Tech izmanto iepakošanas tehniku, kurā tradicionālā indija lodmetāla vietā tiek izmantots AnSn lodmetāls, lai risinātu problēmas, kas saistītas ar termisko nogurumu, elektromigrāciju un elektrotermisko migrāciju, ko izraisa indija lodmetāls. Izmantojot AuSn lodmetālu, mūsu uzņēmums vēlas uzlabot produktu uzticamību un ilgmūžību. Šī aizstāšana tiek veikta, vienlaikus nodrošinot nemainīgu stieņu kaudžu atstarpi, vēl vairāk veicinot produktu uzticamības un kalpošanas laika uzlabošanu.
Lieljaudas pusvadītāju sūknējamo cietvielu lāzeru iepakošanas tehnoloģijā indija (In) metāls ir pieņemts kā metināšanas materiāls arvien vairāk starptautisku ražotāju, pateicoties tā priekšrocībām, piemēram, zemai kušanas temperatūrai, zemam metināšanas spriegumam, vieglai darbībai un labai plastiskajai deformācijai un infiltrācijai. Tomēr pusvadītāju sūknējamajiem cietvielu lāzeriem nepārtrauktas darbības apstākļos mainīgais spriegums izraisīs indija metināšanas slāņa sprieguma nogurumu, kas novedīs pie produkta bojājuma. Īpaši augstā un zemā temperatūrā un garā impulsa platumā indija metināšanas atteices līmenis ir ļoti acīmredzams.
Lāzeru paātrināto kalpošanas laika testu salīdzinājums ar dažādiem lodēšanas komplektiem
Pēc 600 stundu ilgas novecošanas visi ar indija lodmetālu iekapsulētie produkti salūzt; savukārt ar zelta alvu iekapsulētie produkti darbojas vairāk nekā 2000 stundas gandrīz nemainot jaudu, kas atspoguļo AuSn iekapsulēšanas priekšrocības.
Lai uzlabotu lieljaudas pusvadītāju lāzeru uzticamību, vienlaikus saglabājot dažādu veiktspējas rādītāju konsekvenci, Lumispot Tech kā jauna veida iepakojuma materiālu izmanto cietlodējumu (AuSn). Termiskās izplešanās koeficienta saskaņota substrāta materiāla (CTE-Matched Submount) izmantošana, efektīva termiskā sprieguma atbrīvošana, ir labs risinājums tehniskajām problēmām, kas var rasties cietlodējuma sagatavošanā. Nepieciešams nosacījums, lai substrāta materiālu (apakšlodējumu) varētu pielodēt pusvadītāju mikroshēmai, ir virsmas metalizācija. Virsmas metalizācija ir difūzijas barjeras slāņa un lodējuma infiltrācijas slāņa veidošanās uz substrāta materiāla virsmas.
Indija lodmetālā iekapsulēta lāzera elektromigrācijas mehānisma shematiska diagramma
Lai uzlabotu lieljaudas pusvadītāju lāzeru uzticamību, vienlaikus saglabājot dažādu veiktspējas rādītāju konsekvenci, Lumispot Tech kā jauna veida iepakojuma materiālu izmanto cietlodējumu (AuSn). Termiskās izplešanās koeficienta saskaņota substrāta materiāla (CTE-Matched Submount) izmantošana, efektīva termiskā sprieguma atbrīvošana, ir labs risinājums tehniskajām problēmām, kas var rasties cietlodējuma sagatavošanā. Nepieciešams nosacījums, lai substrāta materiālu (apakšlodējumu) varētu pielodēt pusvadītāju mikroshēmai, ir virsmas metalizācija. Virsmas metalizācija ir difūzijas barjeras slāņa un lodējuma infiltrācijas slāņa veidošanās uz substrāta materiāla virsmas.
Tās mērķis ir, no vienas puses, bloķēt lodējuma difūziju uz substrāta materiāla, no otras puses, stiprināt lodējuma metināšanas spēju ar substrāta materiālu, lai novērstu lodējuma slāņa veidošanos dobumā. Virsmas metalizācija var arī novērst substrāta materiāla virsmas oksidēšanos un mitruma iekļūšanu, samazināt kontakta pretestību metināšanas procesā un tādējādi uzlabot metināšanas izturību un izstrādājuma uzticamību. Izmantojot cieto lodējumu AuSn kā metināšanas materiālu pusvadītāju sūknētiem cietvielu lāzeriem, var efektīvi novērst indija sprieguma nogurumu, oksidēšanos, elektrotermisko migrāciju un citus defektus, ievērojami uzlabojot pusvadītāju lāzeru uzticamību, kā arī lāzera kalpošanas laiku. Zelta-alvas iekapsulēšanas tehnoloģijas izmantošana var pārvarēt indija lodējuma elektromigrācijas un elektrotermiskās migrācijas problēmas.
Risinājums no Lumispot Tech
Nepārtrauktas darbības vai impulsa lāzeros siltums, ko rada sūknēšanas starojuma absorbcija lāzera vidē un vides ārējā dzesēšana, rada nevienmērīgu temperatūras sadalījumu lāzera vidē, kā rezultātā rodas temperatūras gradienti, kas izraisa vides refrakcijas indeksa izmaiņas un pēc tam dažādus termiskus efektus. Termiskā nogulsnēšanās pastiprināšanas vidē noved pie termiskās lēcas efekta un termiski inducēta dubultlaušanas efekta, kas rada zināmus zudumus lāzersistēmā, ietekmējot lāzera stabilitāti rezonatorā un izejas stara kvalitāti. Nepārtraukti darbojošā lāzersistēmā termiskais spriegums pastiprināšanas vidē mainās, palielinoties sūknēšanas jaudai. Dažādie termiskie efekti sistēmā nopietni ietekmē visu lāzersistēmu, lai iegūtu labāku stara kvalitāti un lielāku izejas jaudu, kas ir viena no risināmajām problēmām. Zinātnieki jau ilgu laiku ir norūpējušies par to, kā efektīvi kavēt un mazināt kristālu termisko efektu darba procesā, un tas ir kļuvis par vienu no pašreizējiem pētījumu karstajiem punktiem.
Nd:YAG lāzers ar termiskās lēcas dobumu
Lieljaudas LD sūknētu Nd:YAG lāzeru izstrādes projektā tika atrisināti Nd:YAG lāzeri ar termiskās lēcas rezonatoru, lai modulis varētu iegūt lielu jaudu, vienlaikus iegūstot augstu staru kvalitāti.
Projektā, kura mērķis ir izstrādāt augstas jaudas LD sūknētu Nd:YAG lāzeru, Lumispot Tech ir izstrādājis G2-A moduli, kas lielā mērā atrisina zemākas jaudas problēmu, ko rada termiskās lēcas saturošie dobumi, ļaujot modulim iegūt augstu jaudu ar augstu stara kvalitāti.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 24. jūlijs