| Лемење за енкапсулација на Диодни ласерски шипки | AuSn спакувано |
| Централна бранова должина | 1064nm |
| Излезна моќност | ≥55W |
| Работна струја | ≤30 А |
| Работен напон | ≤24V |
| Режим на работа | CW |
| Должина на шуплината | 900 мм |
| Огледало на излез | Т = 20% |
| Температура на водата | 25±3℃ |
Претплатете се на нашите социјални медиуми за брзи објави
Апстракт
Побарувачката за CW (континуиран бран) диодно-пумпани ласерски модули брзо се зголемува како суштински извор на пумпање за цврсти ласери. Овие модули нудат уникатни предности за да ги задоволат специфичните барања на апликациите со цврсти ласери. G2 - Диодна пумпа Ласер во цврста состојба, новиот производ од серијата CW диодни пумпи од LumiSpot Tech, има пошироко поле на примена и подобри перформанси.
Во оваа статија, ќе вклучиме содржина фокусирана на примената на производот, карактеристиките на производот и предностите на производот во однос на CW диодниот пумпи со цврста состојба на ласерот. На крајот од статијата, ќе го прикажам извештајот од тестот на CW DPL од Lumispot Tech и нашите посебни предности.
Полето на примена
Полупроводничките ласери со висока моќност главно се користат како извори на пумпа за ласери во цврста состојба. Во практични апликации, изворот на полупроводнички ласерски диоди-пумпа е клучен за оптимизирање на технологијата на ласерски диоди-пумпа во цврста состојба.
Овој тип на ласер користи полупроводнички ласер со фиксна бранова должина наместо традиционалната криптонска или ксенонска ламба за пумпање на кристалите. Како резултат на тоа, овој подобрен ласер се нарекува 2.ndгенерација на CW пумпен ласер (G2-A), кој има карактеристики на висока ефикасност, долг век на траење, добар квалитет на зракот, добра стабилност, компактност и минијатуризација.
Способност за пумпање со голема моќност
Изворот на CW диодна пумпа нуди интензивен наплив на оптичка енергетска стапка, ефикасно пумпајќи го медиумот за засилување во цврстиот ласер, за да се постигнат најдобри перформанси на цврстиот ласер. Исто така, неговата релативно висока врвна моќност (или просечна моќност) овозможува поширок опсег на апликации воиндустријата, медицината и науката.
Одлична зрачна ширина и стабилност
CW полупроводничкиот пумпен ласерски модул има извонреден квалитет на светлосен зрак, со спонтана стабилност, што е клучно за реализација на контролиран прецизен излез на ласерска светлина. Модулите се дизајнирани да произведат добро дефиниран и стабилен профил на зрак, обезбедувајќи сигурно и конзистентно пумпање на цврстиот ласер. Оваа карактеристика совршено ги задоволува барањата на ласерската примена во индустриската обработка на материјали, ласерско сечењеи истражување и развој.
Работа со континуиран бран
CW режимот на работа ги комбинира двете предности на ласерот со континуирана бранова должина и пулсниот ласер. Главната разлика помеѓу CW ласерот и пулсниот 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 тековнаталасер во цврста состојбаво зависност од компактниот дизајн и структурата. Нивната робусна конструкција и висококвалитетните компоненти обезбедуваат долгорочна сигурност, минимизирајќи го времето на застој и трошоците за одржување, што е особено важно во индустриското производство и медицинските процедури.
Побарувачката на пазарот за серијата DPL - Растечки пазарни можности
Како што побарувачката за ласери во цврста состојба продолжува да се шири низ различни индустрии, така се зголемува и потребата од високо-перформансни извори на пумпање, како што се ласерските модули со диодно пумпање со CW. Индустрии како што се производството, здравствената заштита, одбраната и научното истражување се потпираат на ласери во цврста состојба за прецизни апликации.
Накратко, како извор на диодно пумпање на цврстиот ласер, карактеристиките на производите: можност за пумпање со голема моќност, режим на работа со CW, одличен квалитет и стабилност на зракот и компактно структуриран дизајн, ја зголемуваат побарувачката на пазарот за овие ласерски модули. Како добавувач, Lumispot Tech, исто така, вложува многу труд во оптимизирање на перформансите и технологиите што се применуваат во серијата DPL.
Комплет производи G2-A DPL од Lumispot Tech
Секој сет производи содржи три групи хоризонтално наредени низи модули, при што секоја група хоризонтално наредени низи модули има пумпачка моќност од околу 100W@25A и вкупна пумпачка моќност од 300W@25A.
Флуоресцентната точка на пумпата G2-A е прикажана подолу:
Главни технички податоци за G2-A диодна пумпа со цврста состојба:
Нашата сила во технологиите
1. Технологија за минливо термичко управување
Полупроводнички-пумпани цврсти ласери се широко користени за квази-континуирани бранови (CW) апликации со висока врвна излезна моќност и континуирани бранови (CW) апликации со висока просечна излезна моќност. Кај овие ласери, висината на термичкиот понор и растојанието помеѓу чиповите (т.е. дебелината на подлогата и чипот) значително влијаат врз 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. Обратно, ако растојанието помеѓу чиповите се намали, големината на производот ќе се намали, но способноста за дисипација на топлина на производот може да биде недоволна. Користењето на најкомпактниот волумен за дизајнирање на оптимален полупроводнички-пумпан цврст ласер кој ги исполнува барањата за дисипација на топлина е тешка задача во дизајнот.
График на термичката симулација во стационарна 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 термичка симулација на стационарна состојба на пренос на топлина во цврста материја и термичка симулација на температурата на течноста. За услови на континуирана работа, како што е прикажано на сликата подолу: се предлага производот да има оптимално растојание и распоред на чиповите под услови на термичка симулација на стационарна состојба на пренос на топлина во цврста материја. Под ова растојание и структура, производот има добра способност за дисипација на топлина, ниска врвна температура и најкомпактни карактеристики.
2.AuSn лемпроцес на енкапсулација
Lumispot Tech користи техника на пакување која користи лем од AnSn наместо традиционален индиумски лем за да се решат проблемите поврзани со термички замор, електромиграција и електрично-термичка миграција предизвикани од индиумски лем. Со усвојување на лем од AuSn, нашата компанија има за цел да ја подобри сигурноста и долготрајноста на производот. Оваа замена се врши додека се обезбедува постојано растојание помеѓу шипките, што дополнително придонесува за подобрување на сигурноста и животниот век на производот.
Во технологијата на пакување на високомоќни полупроводнички пумпани цврсти ласери, индиумот (In) е усвоен како материјал за заварување од страна на повеќе меѓународни производители поради неговите предности на ниска точка на топење, низок стрес на заварување, лесно ракување и добра пластична деформација и инфилтрација. Сепак, за полупроводнички пумпани цврсти ласери под услови на континуирана работа, наизменичното стресирање ќе предизвика замор од стрес на индиумскиот слој за заварување, што ќе доведе до дефект на производот. Особено при високи и ниски температури и долги ширини на импулси, стапката на дефект 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 капсулирани со индиумско лемење откажуваат; додека производите капсулирани со златен калај работат повеќе од 2.000 часа без речиси никаква промена на моќноста; што ги одразува предностите на капсулацијата со AuSn.
Со цел да се подобри сигурноста на високомоќните полупроводнички ласери, а воедно да се одржи конзистентноста на различните индикатори за перформанси, Lumispot Tech го користи тврдото лемење (AuSn) како нов вид материјал за пакување. Употребата на коефициент на термичка експанзија на соодветен материјал за подлога (CTE-Matched Submount), ефикасното ослободување на термичкиот стрес, е добро решение за техничките проблеми што може да се појават при подготовката на тврдо лемење. Неопходен услов за материјалот за подлога (под-лемење) да може да се леми на полупроводничкиот чип е површинската метализација. Површинската метализација е формирање на слој на дифузиона бариера и слој на инфилтрација на лемење на површината на материјалот за подлога.
Шематски дијаграм на механизмот за електромиграција на ласер инкапсулиран во индиумски лем
Со цел да се подобри сигурноста на високомоќните полупроводнички ласери, а воедно да се одржи конзистентноста на различните индикатори за перформанси, Lumispot Tech го користи тврдото лемење (AuSn) како нов вид материјал за пакување. Употребата на коефициент на термичка експанзија на соодветен материјал за подлога (CTE-Matched Submount), ефикасното ослободување на термичкиот стрес, е добро решение за техничките проблеми што може да се појават при подготовката на тврдо лемење. Неопходен услов за материјалот за подлога (под-лемење) да може да се леми на полупроводничкиот чип е површинската метализација. Површинската метализација е формирање на слој на дифузиона бариера и слој на инфилтрација на лемење на површината на материјалот за подлога.
Неговата намена е од една страна да го блокира дифузијата на лемењето кон материјалот на подлогата, од друга страна да го зајакне лемењето со способноста за заварување на материјалот на подлогата, за да се спречи слојот на лемење во шуплината. Метализацијата на површината може исто така да спречи оксидација на површината на материјалот на подлогата и навлегување на влага, да го намали отпорот на контакт во процесот на заварување, а со тоа да ја подобри цврстината на заварувањето и сигурноста на производот. Употребата на тврд лемење AuSn како материјал за заварување за полупроводнички пумпани цврсти ласери може ефикасно да го избегне заморот од индиумски стрес, оксидацијата и електротермичката миграција и други дефекти, значително подобрувајќи ја сигурноста на полупроводничките ласери, како и работниот век на ласерот. Употребата на технологија за енкапсулација со златен калај може да ги надмине проблемите на електромиграцијата и електротермичката миграција на индиумскиот лемење.
Решение од Lumispot Tech
Кај континуираните или пулсните ласери, топлината генерирана од апсорпцијата на пумпаното зрачење од страна на ласерскиот медиум и надворешното ладење на медиумот доведува до нееднаква распределба на температурата во ласерскиот медиум, што резултира со температурни градиенти, предизвикувајќи промени во индексот на прекршување на медиумот, а потоа произведувајќи различни термички ефекти. Топлинското таложење во медиумот за засилување доведува до ефект на термичко леќање и термички индуциран ефект на двојно прекршување, што произведува одредени загуби во ласерскиот систем, влијаејќи на стабилноста на ласерот во шуплината и квалитетот на излезниот зрак. Во континуирано работен ласерски систем, термичкиот стрес во медиумот за засилување се менува со зголемувањето на 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 решат. Научниците долго време се мачат со прашањето како ефикасно да се инхибира и ублажи термичкиот ефект на кристалите во работниот процес, бидејќи ова стана едно од тековните жаришта на истражувањето.
Nd:YAG ласер со термичка празнина на леќата
Во проектот за развој на високомоќни LD-пумпани Nd:YAG ласери, беа решени Nd:YAG ласерите со термичка леќарска празнина, така што модулот може да добие висока моќност, а воедно и квалитет на долг зрак.
Во проект за развој на високомоќен LD-пумпен Nd:YAG ласер, 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 висока моќност со квалитет на долг зрак.
Време на објавување: 24 јули 2023 година