| Енкапсулација Лемење на Купишта на диодни ласерски барови | AuSn Спакувано |
| Централна бранова должина | 1064 nm |
| Излезна моќност | ≥55W |
| Работна струја | ≤30 А |
| Работен напон | ≤24V |
| Работен режим | CW |
| Должина на шуплината | 900 мм |
| Излезен огледало | Т = 20% |
| Температура на водата | 25±3℃ |
Претплатете се на нашите социјални медиуми за брза објава
Апстракт
Побарувачката за CW (Continuous Wave) ласерски модули со диоди се зголемува брзо како суштински извор на пумпање за ласери со цврста состојба. Овие модули нудат уникатни предности за задоволување на специфичните барања на ласерските апликации со цврста состојба. G2 - Diode Pump Solid State Laser, новиот производ од серијата CW диодни пумпи од LumiSpot Tech, има пошироко поле на примена и подобри перформанси.
Во оваа статија, ќе вклучиме содржина која се фокусира на апликациите на производот, карактеристиките на производот и предностите на производот во однос на ласерот со цврста состојба на пумпата со диоди CW. На крајот од статијата, ќе го покажам извештајот за тестирање на CW DPL од Lumispot Tech и нашите посебни предности.
Полето за апликација
Полупроводничките ласери со висока моќност главно се користат како извори на пумпа за ласери со цврста состојба. Во практична примена, полупроводничкиот ласерски извор за пумпање диоди е клучен за оптимизирање на ласерската технологија со цврста состојба пумпана со ласерски диоди.
Овој тип на ласер користи полупроводнички ласер со излезна бранова должина со фиксна должина наместо традиционалната криптонска или ксенонска ламба за пумпање на кристалите. Како резултат на тоа, овој надграден ласер се нарекува 2ndгенерација на ласерски пумпи CW (G2-A), кој има карактеристики на висока ефикасност, долг работен век, добар квалитет на зракот, добра стабилност, компактност и минијатуризација.
Способност за пумпање со висока моќност
Изворот на диодната пумпа CW нуди интензивен излив на стапка на оптичка енергија, ефикасно пумпајќи го медиумот за засилување во ласерот со цврста состојба, за да се реализираат најдобрите перформанси на ласерот со цврста состојба. Исто така, неговата релативно висока врвна моќност (или просечна моќност) овозможува поширок опсег на апликации воиндустријата, медицината и науката.
Одличен зрак и стабилност
Полупроводничкиот ласерски модул за пумпање CW има извонреден квалитет на светлосен зрак, со спонтана стабилност, што е од клучно значење за да се реализира контролираниот прецизен излез на ласерската светлина. Модулите се дизајнирани да произведат добро дефиниран и стабилен профил на зрак, обезбедувајќи сигурно и постојано пумпање на ласерот со цврста состојба. Оваа карактеристика совршено ги задоволува барањата на ласерската примена во индустриската обработка на материјали, ласерско сечењеи R&D.
Континуирана работа со бранови
Работниот режим CW ги комбинира двете предности на ласерот со континуирана бранова должина и пулсен ласер. Главната разлика помеѓу CW ласер и пулсен ласер е излезната моќност.CW ласерот, кој е познат и како ласер со континуиран бран, има карактеристики на стабилен режим на работа и можност за испраќање континуиран бран.
Компактен и сигурен дизајн
CW DPL може лесно да се интегрира во струјаталасер со цврста состојбаво зависност од компактниот дизајн и структура. Нивната робусна конструкција и висококвалитетните компоненти обезбедуваат долгорочна доверливост, минимизирајќи ги застојот и трошоците за одржување, што е особено важно во индустриското производство и медицинските процедури.
Побарувачката на пазарот од серијата DPL - растечки пазарни можности
Како што побарувачката за ласери со цврста состојба продолжува да се шири низ различни индустрии, така се зголемува и потребата за извори на пумпање со високи перформанси како што се ласерските модули со диоди CW. Индустриите како што се производството, здравството, одбраната и научните истражувања се потпираат на ласери со цврста состојба за прецизни апликации.
Сумирајќи, како извор на диодно пумпање на ласерот со цврста состојба, карактеристиките на производите: способност за пумпање со голема моќност, режим на работа CW, одличен квалитет и стабилност на зракот и дизајн со компактна структура, ја зголемуваат побарувачката на пазарот во овие ласерски модули. Како добавувач, Lumispot Tech исто така вложува многу напор за оптимизирање на перформансите и технологиите применети во серијата DPL.
Пакет на производи Комплет од G2-A DPL од Lumispot Tech
Секој сет на производи содржи три групи на модули со хоризонтално наредени низи, секоја група на модули со хоризонтална наредена низа пумпа со моќност од околу 100W@25A и вкупна моќност на пумпање од 300W@25A.
Флуоресцентното место на пумпата G2-A е прикажано подолу:
Главните технички податоци на G2-A диодната пумпа ласер во цврста состојба:
Нашата сила во технологиите
1. Технологија за минливо термичко управување
Ласерите со цврста состојба со полупроводници се широко користени за апликации со квази-континуирани бранови (CW) со висок врв на излезна моќност и апликации за континуирани бранови (CW) со висока просечна излезна моќност. Кај овие ласери, висината на термичкиот мијалник и растојанието помеѓу чиповите (т.е. дебелината на подлогата и чипот) значително влијаат на способноста за дисипација на топлина на производот. Поголемото растојание од чип до чип резултира со подобра дисипација на топлина, но го зголемува волуменот на производот. Спротивно на тоа, ако растојанието помеѓу чиповите се намали, големината на производот ќе се намали, но способноста за дисипација на топлина на производот може да биде недоволна. Искористувањето на најкомпактен волумен за дизајнирање на оптимален ласер со цврста состојба пумпан од полупроводници кој ги исполнува барањата за дисипација на топлина е тешка задача во дизајнот.
График на топлинска симулација во стабилна состојба
Lumispot Tech го применува методот на конечни елементи за симулирање и пресметување на температурното поле на уредот. За термичка симулација се користи комбинација од топлинска симулација во стабилна состојба на пренос на топлина и топлинска симулација на температура на течноста. За условите за континуирана работа, како што е прикажано на сликата подолу: производот се предлага да има оптимално растојание и распоред на чиповите во услови на термичка симулација на стабилна состојба на пренос на топлина во цврста состојба. Според ова растојание и структура, производот има добра способност за дисипација на топлина, ниска максимална температура и најкомпактна карактеристика.
2.AuSn лемењепроцес на инкапсулација
Lumispot Tech користи техника на пакување што користи AnSn лемење наместо традиционално индиумско лемење за да ги реши прашањата поврзани со термички замор, електромиграција и електрично-термичка миграција предизвикана од индиумско лемење. Со усвојување на AuSn лемење, нашата компанија има за цел да ја подобри доверливоста и долговечноста на производот. Оваа замена се врши додека се обезбедува постојано растојание меѓу шипките, што дополнително придонесува за подобрување на доверливоста и животниот век на производот.
Во технологијата на пакување на високомоќниот полупроводнички пумпан ласер со цврста состојба, индиум (In) метал е прифатен како материјал за заварување од повеќе меѓународни производители поради неговите предности од ниска точка на топење, низок стрес на заварување, лесно ракување и добра пластика. деформација и инфилтрација. Меѓутоа, за полупроводнички пумпани ласери во цврста состојба во услови на примена на континуирана работа, наизменичниот стрес ќе предизвика замор од стрес на слојот за заварување со индиум, што ќе доведе до дефект на производот. Особено при високи и ниски температури и долги широчини на импулси, стапката на неуспех на индиумското заварување е многу очигледна.
Споредба на тестови за забрзан животен век на ласери со различни пакувања за лемење
По 600 часа стареење, сите производи инкапсулирани со индиумско лемење не успеваат; додека производите обложени со златен калај работат повеќе од 2.000 часа без речиси никаква промена на моќноста; како одраз на предностите на AuSn инкапсулацијата.
Со цел да се подобри доверливоста на полупроводничките ласери со висока моќност, истовремено одржувајќи ја конзистентноста на различните индикатори за изведба, Lumispot Tech го усвојува Hard Solder (AuSn) како нов вид материјал за пакување. Употребата на коефициент на термичка експанзија одговара на материјалот на подлогата (CTE-Matched Submount), ефективно ослободување од термички стрес, добро решение за техничките проблеми што може да се сретнат при подготовката на тврдото лемење. Неопходен услов за материјалот на подлогата (поддржачот) да може да се залеми на полупроводничкиот чип е површинската метализација. Површинската метализација е формирање на слој од дифузна бариера и слој за инфилтрација на лемење на површината на материјалот на подлогата.
Шематски дијаграм на механизмот за електромиграција на ласер кој е инкапсулиран во индиумско лемење
Со цел да се подобри доверливоста на полупроводничките ласери со висока моќност, истовремено одржувајќи ја конзистентноста на различните индикатори за изведба, Lumispot Tech го усвојува Hard Solder (AuSn) како нов вид материјал за пакување. Употребата на коефициент на термичка експанзија одговара на материјалот на подлогата (CTE-Matched Submount), ефективно ослободување од термички стрес, добро решение за техничките проблеми што може да се сретнат при подготовката на тврдото лемење. Неопходен услов за материјалот на подлогата (поддржачот) да може да се залеми на полупроводничкиот чип е површинската метализација. Површинската метализација е формирање на слој од дифузна бариера и слој за инфилтрација на лемење на површината на материјалот на подлогата.
Неговата цел е од една страна да го блокира лемењето на дифузијата на материјалот на подлогата, од друга страна е да го зајакне лемењето со способноста за заварување на материјалот на подлогата, за да го спречи залемениот слој на шуплината. Површинската метализација, исто така, може да спречи оксидација на површината на материјалот на подлогата и навлегување на влага, да ја намали отпорноста на контакт во процесот на заварување и со тоа да ја подобри јачината на заварувањето и доверливоста на производот. Употребата на тврдо лемење AuSn како материјал за заварување за ласери во цврста состојба пумпани со полупроводници може ефикасно да го избегне заморот на индиумскиот стрес, оксидацијата и електро-термичката миграција и други дефекти, значително подобрување на доверливоста на полупроводничките ласери, како и работниот век на ласерот. Употребата на технологија за инкапсулација со злато-калај може да ги надмине проблемите на електромиграција и електротермална миграција на индиумското лемење.
Решение од Lumispot Tech
Во континуирани или импулсни ласери, топлината што се создава со апсорпција на пумпното зрачење од ласерскиот медиум и надворешното ладење на медиумот доведува до нерамномерна распределба на температурата во ласерскиот медиум, што резултира со температурни градиенти, предизвикувајќи промени во индексот на рефракција на медиумот а потоа создавајќи различни термички ефекти. Термичкото таложење во внатрешноста на медиумот за засилување доведува до ефект на термичка леќа и термички индуциран ефект на двојно прекршување, што произведува одредени загуби во ласерскиот систем, што влијае на стабилноста на ласерот во шуплината и на квалитетот на излезниот зрак. Во ласерски систем што постојано работи, термичкиот стрес во медиумот за засилување се менува како што се зголемува моќноста на пумпата. Различните термички ефекти во системот сериозно влијаат на целиот ласерски систем за да се добие подобар квалитет на зракот и поголема излезна моќност, што е еден од проблемите што треба да се реши. Како ефикасно да се инхибираат и ублажат термичкиот ефект на кристалите во работниот процес, научниците се вознемирени долго време, тоа стана едно од тековните истражувачки жаришта.
Nd:YAG ласер со термичка празнина на леќите
Во проектот за развој на високомоќни LD-пумпани Nd:YAG ласери, беа решени Nd:YAG ласерите со термичка шуплина за леќи, така што модулот може да добие голема моќност додека добива квалитет на високо зрак.
Во проектот за развој на Nd:YAG ласер со висока моќност со LD-пумпа, Lumispot Tech го разви модулот G2-A, кој во голема мера го решава проблемот со помала моќност поради шуплините што содржат термички леќи, овозможувајќи му на модулот да добие голема моќност со квалитет на високо светло.
Време на објавување: 24 јули 2023 година