| Kapseldamise jootmine Dioodlaserribade virnad | AuSn pakitud |
| Keskne lainepikkus | 1064 nm |
| Väljundvõimsus | ≥55W |
| Töövool | ≤30 A |
| Tööpinge | ≤24V |
| Töörežiim | CW |
| Õõnsuse pikkus | 900 mm |
| Väljundpeegel | T = 20% |
| Vee temperatuur | 25±3 ℃ |
Liitu meie sotsiaalmeediaga, et saada kiireid postitusi
Abstraktne
Nõudlus CW (pidevlaine) dioodpumbaga lasermoodulite järele kasvab kiiresti kui tahkislaserite oluline pumpamisallikas. Need moodulid pakuvad ainulaadseid eeliseid tahkislaserite rakenduste spetsiifiliste nõuete täitmiseks. G2 - dioodpumbaga tahkislaser, LumiSpot Techi CW dioodpumba seeria uus toode, pakub laiemat rakendusala ja paremaid jõudlusvõimalusi.
Selles artiklis käsitleme CW dioodpumbaga tahkislaseri tooterakendusi, omadusi ja eeliseid. Artikli lõpus tutvustan Lumispot Techi CW DPL-i katsearuannet ja meie erilisi eeliseid.
Rakendusväli
Suure võimsusega pooljuhtlasereid kasutatakse peamiselt tahkislaserite pumpallikatena. Praktikas on pooljuhtlaserdioodiga pumpav allikas laserdioodiga pumbatava tahkislaseri tehnoloogia optimeerimise võtmeks.
Seda tüüpi laser kasutab kristallide pumpamiseks traditsioonilise krüptoon- või ksenoonlambi asemel fikseeritud lainepikkusega pooljuhtlaserit. Seetõttu nimetatakse seda täiustatud laserit 2.ndCW pumplaseri (G2-A) põlvkond, millel on kõrge efektiivsus, pikk kasutusiga, hea kiire kvaliteet, hea stabiilsus, kompaktsus ja miniaturiseeritus.
Suure võimsusega pumpamisvõime
CW dioodpumba allikas pakub intensiivset optilise energia kiiruse purset, pumpades tõhusalt võimenduskeskkonda tahkislaseris, et saavutada tahkislaseri parim jõudlus. Samuti võimaldab selle suhteliselt kõrge tippvõimsus (või keskmine võimsus) laiemat rakendusvõimalusttööstus, meditsiin ja teadus.
Suurepärane tala ja stabiilsus
CW pooljuhtpumplasermoodulil on silmapaistev valgusvihu kvaliteet ja spontaanne stabiilsus, mis on ülioluline juhitava ja täpse laserkiirguse saavutamiseks. Moodulid on loodud tekitama täpselt määratletud ja stabiilse kiireprofiili, tagades tahkislaseri usaldusväärse ja ühtlase pumpamise. See omadus vastab ideaalselt laserrakenduste nõuetele tööstuslikus materjalitöötluses. laserlõikusja teadus- ja arendustegevus.
Pidevlaine operatsioon
Pideva lainepikkusega laseri ja impulsslaseri eelised on pideva lainepikkusega laseri ja impulsslaseri peamine erinevus väljundvõimsuses.CW Laseril, mida tuntakse ka pidevlainelaserina, on stabiilse töörežiimi ja pideva laine saatmise võime omadused.
Kompaktne ja usaldusväärne disain
CW DPL-i saab vooluvõrku hõlpsasti integreeridatahkislaserolenevalt kompaktsest disainist ja struktuurist. Nende vastupidav konstruktsioon ja kvaliteetsed komponendid tagavad pikaajalise töökindluse, minimeerides seisakuid ja hoolduskulusid, mis on eriti oluline tööstuslikus tootmises ja meditsiinilistes protseduurides.
DPL-seeria turunõudlus - kasvavad turuvõimalused
Kuna tahkislaserite nõudlus eri tööstusharudes jätkuvalt laieneb, kasvab ka vajadus suure jõudlusega pumpamisallikate, näiteks pideva lainega dioodpumbaga lasermoodulite järele. Sellised tööstusharud nagu tootmine, tervishoid, kaitsetööstus ja teadusuuringud tuginevad täppisrakenduste jaoks tahkislaseritele.
Kokkuvõttes suurendavad tahkislaseri dioodpumpamise allikana toodete omadused: suur võimsus pumpamisvõime, pidev töörežiim, suurepärane kiire kvaliteet ja stabiilsus ning kompaktne disain turunõudlust nende lasermoodulite järele. Tarnijana panustab Lumispot Tech ka palju DPL-seeria jõudluse ja kasutatavate tehnoloogiate optimeerimisse.
Lumispot Techi G2-A DPL tootekomplekt
Iga tootekomplekt sisaldab kolme horisontaalselt virnastatud moodulite rühma, iga horisontaalselt virnastatud moodulite rühma pumpamisvõimsus on umbes 100 W @ 25 A ja kogupumpamisvõimsus on 300 W @ 25 A.
G2-A pumba fluorestsentslaik on näidatud allpool:
G2-A dioodpumba tahkislaseri peamised tehnilised andmed:
Meie tugevus tehnoloogias
1. Mööduv termilise haldamise tehnoloogia
Pooljuhtpumbaga tahkislasereid kasutatakse laialdaselt kvaasipidevlaine (CW) rakendustes, millel on suur tippvõimsus, ja pidevlaine (CW) rakendustes, millel on suur keskmine väljundvõimsus. Nendes laserites mõjutavad jahutusradiaatori kõrgus ja kiipide vaheline kaugus (st aluspinna ja kiibi paksus) oluliselt toote soojuseraldusvõimet. Suurem kiipidevaheline kaugus tagab parema soojuseralduse, kuid suurendab toote mahtu. Vastupidiselt, kui kiipide vahekaugust vähendatakse, väheneb toote suurus, kuid toote soojuseraldusvõime võib olla ebapiisav. Kõige kompaktsema mahu kasutamine optimaalse pooljuhtpumbaga tahkislaseri konstrueerimiseks, mis vastab soojuseraldusnõuetele, on disainimisel keeruline ülesanne.
Püsiseisundi termilise simulatsiooni graafik
Lumispot Tech rakendab seadme temperatuurivälja simuleerimiseks ja arvutamiseks lõplike elementide meetodit. Termiliseks simulatsiooniks kasutatakse tahke soojusülekande püsiseisundi termilise simulatsiooni ja vedeliku temperatuuri termilise simulatsiooni kombinatsiooni. Pideva töö tingimustes, nagu on näidatud alloleval joonisel: tootel on optimaalne kiipide vahe ja paigutus tahke soojusülekande püsiseisundi termilise simulatsiooni tingimustes. Sellise vahe ja struktuuri korral on tootel hea soojuse hajutamise võime, madal tipptemperatuur ja väga kompaktne omadus.
2.AuSn joodiskapseldamisprotsess
Lumispot Tech kasutab pakendamistehnikat, mis kasutab traditsioonilise indiumjoodise asemel AnSn-joodist, et lahendada indiumjoodise põhjustatud termilise väsimuse, elektromigratsiooni ja elektri-termilise migratsiooniga seotud probleeme. AuSn-joodise kasutuselevõtuga soovib meie ettevõte parandada toote töökindlust ja pikaealisust. See asendus tehakse, tagades samal ajal varraste virnade konstantse vahekauguse, mis aitab veelgi kaasa toote töökindluse ja eluea paranemisele.
Suure võimsusega pooljuhtpumbaga tahkislaserite pakendamistehnoloogias on üha enam rahvusvahelisi tootjaid indiummetalli (In) oma madala sulamistemperatuuri, väikese keevituspinge, lihtsa käsitsemise ning hea plastilise deformatsiooni ja infiltratsiooni eeliste tõttu kasutusele võtnud keevitusmaterjalina. Pooljuhtpumbaga tahkislaserite puhul pideva töö tingimustes põhjustab vahelduv pinge aga indiumi keevituskihi pingeväsimust, mis omakorda viib toote rikkeni. Eriti kõrgetel ja madalatel temperatuuridel ning pikkade impulsside laiuste korral on indiumi keevituse rikkeprotsent väga ilmne.
Erinevate jootekomplektidega laserite kiirendatud eluea testide võrdlus
Pärast 600-tunnist vanandamist lagunevad kõik indiumjoodisega kapseldatud tooted; samas kui kuldtinaga kapseldatud tooted töötavad üle 2000 tunni peaaegu muutumatu võimsusega, mis peegeldab AuSn-kapseldamise eeliseid.
Suure võimsusega pooljuhtlaserite töökindluse parandamiseks, säilitades samal ajal erinevate jõudlusnäitajate järjepidevuse, võtab Lumispot Tech kasutusele uut tüüpi pakkematerjalina kõvajoodise (AuSn). Soojuspaisumisteguriga sobitatud alusmaterjali (CTE-Matched Submount) kasutamine, mis võimaldab tõhusalt termilist pinget maandada, on hea lahendus kõvajoodise valmistamisel tekkida võivatele tehnilistele probleemidele. Alusmaterjali (alusmaterjali) pooljuhtkiibile jootamiseks vajalik tingimus on pinna metalliseerimine. Pinna metalliseerimine on difusioonibarjääri kihi ja joodise infiltratsioonikihi moodustamine alusmaterjali pinnale.
Indiumjoodisesse kapseldatud laseri elektromigratsioonimehhanismi skemaatiline diagramm
Suure võimsusega pooljuhtlaserite töökindluse parandamiseks, säilitades samal ajal erinevate jõudlusnäitajate järjepidevuse, võtab Lumispot Tech kasutusele uut tüüpi pakkematerjalina kõvajoodise (AuSn). Soojuspaisumisteguriga sobitatud alusmaterjali (CTE-Matched Submount) kasutamine, mis võimaldab tõhusalt termilist pinget maandada, on hea lahendus kõvajoodise valmistamisel tekkida võivatele tehnilistele probleemidele. Alusmaterjali (alusmaterjali) pooljuhtkiibile jootamiseks vajalik tingimus on pinna metalliseerimine. Pinna metalliseerimine on difusioonibarjääri kihi ja joodise infiltratsioonikihi moodustamine alusmaterjali pinnale.
Selle eesmärk on ühelt poolt blokeerida joodise difusiooni alusmaterjaliga ja teiselt poolt tugevdada joodise keevitusvõimet alusmaterjaliga, et vältida jootekihi õõnsuse tekkimist. Pinna metalliseerimine võib samuti takistada alusmaterjali pinna oksüdeerumist ja niiskuse sissetungimist, vähendada kontakttakistust keevitusprotsessis ning seeläbi parandada keevitustugevust ja toote töökindlust. Kõvajoodise AuSn kasutamine pooljuhtpumbaga tahkislaserite keevitusmaterjalina aitab tõhusalt vältida indiumi pingeväsimust, oksüdeerumist ja elektrotermilist migratsiooni ning muid defekte, parandades oluliselt pooljuhtlaserite töökindlust ja laseri kasutusiga. Kuld-tina kapseldamistehnoloogia kasutamine aitab ületada indiumijoodise elektromigratsiooni ja elektrotermilise migratsiooni probleeme.
Lahendus Lumispot Techilt
Pideva või impulsslaserites põhjustab laserkeskkonnas pumbakiirguse neeldumisest ja keskkonna välisest jahutamisest tekkiv soojus ebaühtlast temperatuurijaotust laserkeskkonnas, mille tulemuseks on temperatuurigradiendid, mis omakorda põhjustavad keskkonna murdumisnäitaja muutusi ja seejärel mitmesuguseid termilisi efekte. Võimenduskeskkonnas toimuv termiline sadestumine viib termilise läätseefekti ja termiliselt indutseeritud kaksikmurdumise efekti tekkeni, mis tekitab lasersüsteemis teatud kadusid, mõjutades laseri stabiilsust õõnsuses ja väljundkiire kvaliteeti. Pidevalt töötavas lasersüsteemis muutub võimenduskeskkonna termiline pinge pumba võimsuse suurenedes. Süsteemi mitmesugused termilised efektid mõjutavad oluliselt kogu lasersüsteemi, et saavutada parem kiire kvaliteet ja suurem väljundvõimsus, mis on üks lahendamist vajavatest probleemidest. Teadlased on pikka aega mures selle üle, kuidas tõhusalt pärssida ja leevendada kristallide termilist mõju tööprotsessis, ning sellest on saanud üks praeguseid uurimisvaldkondi.
Nd:YAG laser termilise läätseõõnsusega
Suure võimsusega LD-pumbatavate Nd:YAG-laserite väljatöötamise projektis lahendati termilise läätseõõnsusega Nd:YAG-laserid, nii et moodul suudab saavutada suure võimsuse ja samal ajal kõrge kiirguskvaliteedi.
Lumispot Tech on suure võimsusega LD-pumbatava Nd:YAG-laseri väljatöötamise projektis välja töötanud G2-A mooduli, mis lahendab oluliselt termiliste läätsede sisaldavate õõnsuste tõttu väiksema võimsuse probleemi, võimaldades moodulil saavutada suure võimsuse ja kõrge kiirekvaliteedi.
Postituse aeg: 24. juuli 2023