| Kapselointi juotos Diodilaserpalkkipinot | AuSn Pakattu |
| Keski-aallonpituus | 1064 nm |
| Lähtöteho | ≥55W |
| Työvirta | ≤30 A |
| Käyttöjännite | ≤24V |
| Työtila | CW |
| Ontelon pituus | 900mm |
| Lähtöpeili | T = 20 % |
| Veden lämpötila | 25±3℃ |
Tilaa sosiaalinen mediamme saadaksesi pikaviestejä
Abstrakti
CW (Continuous Wave) -diodipumpattujen lasermoduulien kysyntä kasvaa nopeasti tärkeänä pumppauslähteenä solid-state lasereille. Nämä moduulit tarjoavat ainutlaatuisia etuja, jotka täyttävät solid-state lasersovellusten erityisvaatimukset. G2 - Diodipumppu Solid State Laser, LumiSpot Techin CW-diodipumppusarjan uusi tuote, jolla on laajempi sovellusalue ja paremmat suorituskyvyt.
Tähän artikkeliin sisällytämme sisältöä, joka keskittyy CW-diodipumpun solid-state laserin tuotteiden sovelluksiin, tuotteen ominaisuuksiin ja tuotteen etuihin. Artikkelin lopussa esittelen Lumispot Techin CW DPL:n testiraportin ja erityisetumme.
Sovelluskenttä
Suuritehoisia puolijohdelasereita käytetään pääasiassa puolijohdelaserien pumppulähteinä. Käytännön sovelluksissa puolijohdelaserdiodipumppauslähde on avainasemassa laserdiodilla pumpattavan solid-state laserteknologian optimoinnissa.
Tämäntyyppinen laser käyttää puolijohdelaseria kiinteällä aallonpituudella perinteisen Krypton- tai Xenon-lampun sijaan kiteiden pumppaamiseen. Tämän seurauksena tätä päivitettyä laseria kutsutaan nimellä 2ndsukupolven CW-pumppulaser (G2-A), jolla on korkea hyötysuhde, pitkä käyttöikä, hyvä säteen laatu, hyvä vakaus, kompakti ja pienikokoisuus.
Tehokas pumppauskyky
CW-diodipumppulähde tarjoaa voimakkaan optisen energian purskeen, joka pumppaa tehokkaasti puolijohdelaserin vahvistusväliaineen saavuttaakseen puolijohdelaserin parhaan suorituskyvyn. Lisäksi sen suhteellisen korkea huipputeho (tai keskimääräinen teho) mahdollistaa laajemman valikoiman sovelluksiateollisuus, lääketiede ja tiede.
Erinomainen säde ja vakaus
CW-puolijohdepumppauslasermoduulilla on erinomainen valonsäteen laatu ja stabiilisuus spontaanisti, mikä on ratkaisevan tärkeää hallittavan tarkan laservalotehon saavuttamiseksi. Moduulit on suunniteltu tuottamaan tarkasti määritellyn ja vakaan sädeprofiilin varmistaen luotettavan ja tasaisen puolijohdelaserin pumppauksen. Tämä ominaisuus täyttää täydellisesti lasersovelluksen vaatimukset teollisessa materiaalinkäsittelyssä, laserleikkausja T&K.
Jatkuva aaltotoiminta
CW-työtila yhdistää jatkuvan aallonpituuslaserin ja pulssilaserin edut. Suurin ero CW Laserin ja pulssilaserin välillä on teho.CW laserilla, joka tunnetaan myös jatkuvan aallon laserina, on vakaan työtilan ominaisuudet ja kyky lähettää jatkuvaa aaltoa.
Kompakti ja luotettava muotoilu
CW DPL voidaan helposti integroida virtaansolid-state laserriippuen kompaktista suunnittelusta ja rakenteesta. Niiden vankka rakenne ja korkealaatuiset komponentit takaavat pitkän aikavälin luotettavuuden, minimoiden seisokit ja huoltokustannukset, mikä on erityisen tärkeää teollisessa valmistuksessa ja lääketieteellisissä toimenpiteissä.
DPL-sarjan markkinoiden kysyntä - Kasvavat markkinamahdollisuudet
Kun solid-state lasereiden kysyntä kasvaa edelleen eri teollisuudenaloilla, kasvaa myös tarve tehokkaille pumppauslähteille, kuten CW-diodipumppaaville lasermoduuleille. Teollisuudenalat, kuten valmistus, terveydenhuolto, puolustus ja tieteellinen tutkimus, käyttävät solid-state lasereita tarkkuussovelluksissa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että solid-state laserin diodipumppauslähteenä tuotteiden ominaisuudet: suuritehoinen pumppauskyky, CW-käyttötila, erinomainen säteen laatu ja vakaus sekä kompaktirakenteinen rakenne lisäävät näiden tuotteiden markkinoiden kysyntää. lasermoduulit. Toimittajana Lumispot Tech panostaa myös paljon DPL-sarjan suorituskyvyn ja tekniikoiden optimointiin.
Lumispot Techin G2-A DPL:n tuotepaketti
Jokainen tuotesarja sisältää kolme ryhmää vaakasuoraan pinottuja ryhmämoduuleja, kukin ryhmä Horizontal Stacked Array -moduuleja, joiden pumppausteho on noin 100W@25A ja kokonaispumppausteho 300W@25A.
G2-A-pumpun fluoresenssipiste näkyy alla:
G2-A-diodipumpun puolijohdelaserin tärkeimmät tekniset tiedot:
Vahvuutemme teknologioissa
1. Transient Thermal Management Technology
Puolijohdepumpattuja puolijohdelasereita käytetään laajalti lähes jatkuvan aallon (CW) sovelluksissa, joissa on korkea huipputeho ja jatkuvan aallon (CW) sovelluksissa, joissa on korkea keskimääräinen teho. Näissä lasereissa lämpönielun korkeus ja lastujen välinen etäisyys (eli substraatin ja sirun paksuus) vaikuttavat merkittävästi tuotteen lämmönpoistokykyyn. Suurempi lastujen välinen etäisyys johtaa parempaan lämmönpoistoon, mutta lisää tuotteen määrää. Käänteisesti, jos lastuväliä pienennetään, tuotteen koko pienenee, mutta tuotteen lämmönpoistokyky saattaa olla riittämätön. Pienimmän tilavuuden hyödyntäminen optimaalisen puolijohdepumpattavan puolijohdelaserin, joka täyttää lämmönpoistovaatimukset, suunnittelussa on vaikea tehtävä.
Kaavio vakaan tilan lämpösimulaatiosta
Lumispot Tech käyttää elementtimenetelmää simuloidakseen ja laskeakseen laitteen lämpötilakenttää. Lämpösimulaatiossa käytetään kiinteän lämmönsiirron vakaan tilan lämpösimuloinnin ja nesteen lämpötilan lämpösimuloinnin yhdistelmää. Jatkuvan käytön olosuhteissa, kuten alla olevasta kuvasta näkyy: tuotteella ehdotetaan olevan optimaalinen lastuväli ja järjestely kiinteän lämmönsiirron vakaan tilan lämpösimulaatioolosuhteissa. Tämän välin ja rakenteen mukaisesti tuotteella on hyvä lämmönpoistokyky, alhainen huippulämpötila ja kompaktin ominaisuus.
2.AuSn juotekapselointiprosessi
Lumispot Tech käyttää pakkaustekniikkaa, jossa käytetään AnSn-juotetta perinteisen indiumjuotteen sijaan, jotta voidaan käsitellä ongelmia, jotka liittyvät indiumjuotteen aiheuttamaan lämpöväsymiseen, sähköiseen migraatioon ja sähkö-termiseen migraatioon. Ottamalla käyttöön AuSn-juotteen yrityksemme pyrkii parantamaan tuotteen luotettavuutta ja pitkäikäisyyttä. Tämä korvaaminen suoritetaan samalla, kun varmistetaan vakiotankopinojen välinen etäisyys, mikä osaltaan parantaa tuotteen luotettavuutta ja käyttöikää.
Suuritehoisen puolijohdepumpattavan solid-state laserin pakkaustekniikassa useammilla kansainvälisillä valmistajilla on indium(In)-metalli omaksuttu hitsausmateriaalina sen edut: alhainen sulamispiste, alhainen hitsausjännitys, helppokäyttöisyys ja hyvä muovi. muodonmuutos ja tunkeutuminen. Puolijohdepumpattujen solid-state-laserien tapauksessa jatkuvan käytön sovellusolosuhteissa vaihtuva jännitys kuitenkin aiheuttaa indiumhitsauskerroksen jännitysväsymistä, mikä johtaa tuotteen rikkoutumiseen. Etenkin korkeissa ja matalissa lämpötiloissa ja pitkissä pulssileveyksissä indiumhitsauksen epäonnistumisaste on hyvin ilmeinen.
Lasereiden kiihdytettyjen käyttöiän testien vertailu erilaisilla juotospakkauksilla
600 tunnin vanhentamisen jälkeen kaikki indiumjuotteeseen kapseloidut tuotteet epäonnistuvat; kun taas kultatinaan kapseloidut tuotteet toimivat yli 2 000 tuntia tehon lähes muuttumatta; heijastaa AuSn-kapseloinnin etuja.
Parantaakseen suuritehoisten puolijohdelasereiden luotettavuutta säilyttäen samalla erilaisten suorituskykyindikaattoreiden johdonmukaisuus, Lumispot Tech ottaa käyttöön Hard Solderin (AuSn) uudenlaisena pakkausmateriaalina. Lämpölaajenemiskertoimen sovitetun substraattimateriaalin (CTE-Matched Submount) käyttö, tehokas lämpöjännityksen vapauttaminen, hyvä ratkaisu teknisiin ongelmiin, joita voi kohdata kovan juotteen valmistuksessa. Välttämätön edellytys, jotta substraattimateriaali (submount) voidaan juottaa puolijohdesiruun, on pinnan metallointi. Pinnan metallointi on diffuusiosulkukerroksen ja juotteen tunkeutumiskerroksen muodostamista substraattimateriaalin pinnalle.
Kaaviokaavio indiumjuotteeseen kapseloidun laserin sähkömigraatiomekanismista
Parantaakseen suuritehoisten puolijohdelasereiden luotettavuutta säilyttäen samalla erilaisten suorituskykyindikaattoreiden johdonmukaisuus, Lumispot Tech ottaa käyttöön Hard Solderin (AuSn) uudenlaisena pakkausmateriaalina. Lämpölaajenemiskertoimen sovitetun substraattimateriaalin (CTE-Matched Submount) käyttö, tehokas lämpöjännityksen vapauttaminen, hyvä ratkaisu teknisiin ongelmiin, joita voi kohdata kovan juotteen valmistuksessa. Välttämätön edellytys, jotta substraattimateriaali (submount) voidaan juottaa puolijohdesiruun, on pinnan metallointi. Pinnan metallointi on diffuusiosulkukerroksen ja juotteen tunkeutumiskerroksen muodostamista substraattimateriaalin pinnalle.
Sen tarkoituksena on toisaalta estää juotteen leviäminen alustamateriaaliin, toisaalta vahvistaa juotetta substraattimateriaalin hitsauskyvyllä, estää ontelon juotoskerroksen muodostuminen. Pintametallointi voi myös estää alustamateriaalin pinnan hapettumisen ja kosteuden tunkeutumisen, vähentää kosketusvastusta hitsausprosessissa ja siten parantaa hitsauslujuutta ja tuotteen luotettavuutta. Kovajuote AuSn:n käyttö puolijohdelasereiden hitsausmateriaalina voi tehokkaasti välttää indiumin jännitysväsymyksen, hapettumisen ja sähkötermisen migraation ja muut viat, mikä parantaa merkittävästi puolijohdelaserien luotettavuutta sekä laserin käyttöikää. Kulta-tina-kapselointitekniikan käyttö voi voittaa indiumjuotteen sähkömigraatioon ja sähkötermiseen siirtymiseen liittyvät ongelmat.
Ratkaisu Lumispot Techiltä
Jatkuvassa tai pulssilasereissa laserväliaineen pumpun säteilyn absorption ja väliaineen ulkoisen jäähdytyksen synnyttämä lämpö johtaa epätasaiseen lämpötilan jakautumiseen laserväliaineen sisällä, mikä johtaa lämpötilagradienteihin, mikä aiheuttaa muutoksia väliaineen taitekertoimessa. ja tuottaa sitten erilaisia lämpövaikutuksia. Vahvistusväliaineen sisällä oleva lämpökerrostuminen johtaa lämpölinssivaikutukseen ja termisesti indusoituun kahtaistaittavuusvaikutukseen, mikä aiheuttaa tiettyjä häviöitä laserjärjestelmässä, mikä vaikuttaa laserin stabiilisuuteen ontelossa ja lähtösäteen laatuun. Jatkuvasti käynnissä olevassa laserjärjestelmässä lämpöjännitys vahvistusväliaineessa muuttuu pumpun tehon kasvaessa. Järjestelmän erilaiset lämpövaikutukset vaikuttavat vakavasti koko laserjärjestelmään paremman säteen laadun ja suuremman lähtötehon saavuttamiseksi, mikä on yksi ratkaistavista ongelmista. Kuinka tehokkaasti estää ja lieventää kiteiden lämpövaikutusta työprosessissa, tutkijat ovat olleet pitkään huolissaan, ja siitä on tullut yksi nykyisistä tutkimuskohteista.
Nd:YAG-laser lämpölinssin ontelolla
Suurtehoisten LD-pumppaavien Nd:YAG-laserien kehitysprojektissa ratkaistiin lämpölinssiontelolla varustetut Nd:YAG-laserit, jotta moduuli saa korkean tehon ja samalla korkean säteen laadun.
Lumispot Tech on kehittänyt projektissaan suuritehoisen LD-pumpattavan Nd:YAG-laserin G2-A-moduulin, joka ratkaisee huomattavasti pienemmän tehon ongelman lämpölinssien sisältämien onteloiden vuoksi, jolloin moduuli saa suuren tehon. korkean valonsäteen laadulla.
Postitusaika: 24.7.2023