| Lipire de încapsulare a Stive de bare laser cu diode | AuSn Ambalat |
| Lungime de undă centrală | 1064nm |
| Putere de ieșire | ≥55W |
| Curent de lucru | ≤30 A |
| Tensiune de lucru | ≤24V |
| Mod de lucru | CW |
| Lungimea cavității | 900 mm |
| Oglindă de ieșire | T = 20% |
| Temperatura apei | 25±3℃ |
Abonați-vă la rețelele noastre sociale pentru postări prompte
Abstract
Cererea de module laser pompate cu diode CW (undă continuă) crește rapid, fiind o sursă esențială de pompare pentru laserele în stare solidă. Aceste module oferă avantaje unice pentru a satisface cerințele specifice aplicațiilor laserelor în stare solidă. G2 - Un laser în stare solidă cu pompă de diode, noul produs din seria de pompe cu diode CW de la LumiSpot Tech, are un domeniu de aplicare mai larg și performanțe mai bune.
În acest articol, vom include conținut axat pe aplicațiile produsului, caracteristicile produsului și avantajele produsului în ceea ce privește laserul în stare solidă cu pompă de diodă CW. La sfârșitul articolului, voi prezenta raportul de testare al laserului CW DPL de la Lumispot Tech și avantajele noastre speciale.
Domeniul de aplicare
Laserele semiconductoare de mare putere sunt utilizate în principal ca surse de pompare pentru laserele în stare solidă. În aplicațiile practice, o sursă de pompare cu diodă laser semiconductoare este esențială pentru optimizarea tehnologiei laserelor în stare solidă pompate cu diodă laser.
Acest tip de laser utilizează un laser semiconductor cu o lungime de undă fixă în locul lămpii tradiționale cu kripton sau xenon pentru a pompa cristalele. Drept urmare, acest laser îmbunătățit este numit 2ndgenerația de laser cu pompă CW (G2-A), care are caracteristicile de eficiență ridicată, durată lungă de viață, calitate bună a fasciculului, stabilitate bună, compactitate și miniaturizare.
Capacitate de pompare de mare putere
Sursa de pompare cu diode CW oferă o explozie intensă de energie optică, pompând eficient mediul de amplificare în laserul în stare solidă, pentru a obține cea mai bună performanță a laserului în stare solidă. De asemenea, puterea sa de vârf relativ mare (sau puterea medie) permite o gamă mai largă de aplicații în...industrie, medicină și știință.
Fascicul și stabilitate excelente
Modulul laser cu pompare semiconductoare CW are calitatea remarcabilă a unui fascicul luminos, cu stabilitate spontană, ceea ce este crucial pentru a realiza o ieșire laser precisă și controlabilă. Modulele sunt proiectate pentru a produce un profil al fasciculului bine definit și stabil, asigurând o pompare fiabilă și consistentă a laserului în stare solidă. Această caracteristică satisface perfect cerințele aplicațiilor laser în prelucrarea industrială a materialelor. tăiere cu laserși cercetare și dezvoltare.
Funcționare cu undă continuă
Modul de lucru CW combină ambele avantaje ale laserului cu lungime de undă continuă și ale laserului pulsat. Principala diferență dintre laserul CW și un laser pulsat este puterea de ieșire.CW Laserul, cunoscut și sub denumirea de laser cu undă continuă, are caracteristicile unui mod de lucru stabil și ale capacității de a trimite o undă continuă.
Design compact și fiabil
CW DPL poate fi integrat cu ușurință în curentlaser în stare solidăîn funcție de designul și structura compactă. Construcția lor robustă și componentele de înaltă calitate asigură fiabilitate pe termen lung, reducând la minimum timpii de nefuncționare și costurile de întreținere, ceea ce este deosebit de important în producția industrială și în procedurile medicale.
Cererea de piață pentru seria DPL - Oportunități de piață în creștere
Pe măsură ce cererea de lasere în stare solidă continuă să se extindă în diferite industrii, crește și nevoia de surse de pompare de înaltă performanță, cum ar fi modulele laser pompate cu diode CW. Industrii precum producția, asistența medicală, apărarea și cercetarea științifică se bazează pe lasere în stare solidă pentru aplicații de precizie.
Pe scurt, ca sursă de pompare cu diode a laserului în stare solidă, caracteristicile produselor: capacitate de pompare de mare putere, mod de funcționare CW, calitate excelentă a fasciculului și stabilitate, precum și design compact, cresc cererea pieței pentru aceste module laser. În calitate de furnizor, Lumispot Tech depune, de asemenea, eforturi considerabile pentru optimizarea performanței și a tehnologiilor aplicate în seria DPL.
Set de produse G2-A DPL de la Lumispot Tech
Fiecare set de produse conține trei grupuri de module de matrice suprapuse orizontal, fiecare grup de module de matrice suprapuse orizontal având o putere de pompare de aproximativ 100W la 25A și o putere totală de pompare de 300W la 25A.
Punctul de fluorescență al pompei G2-A este prezentat mai jos:
Principalele date tehnice ale laserului în stare solidă cu pompă de diodă G2-A:
Punctele noastre forte în tehnologii
1. Tehnologie de gestionare termică tranzitorie
Laserele în stare solidă pompate cu semiconductori sunt utilizate pe scară largă pentru aplicații în undă cvasi-continuă (CW) cu putere de ieșire de vârf ridicată și aplicații în undă continuă (CW) cu putere de ieșire medie ridicată. În cazul acestor lasere, înălțimea radiatorului termic și distanța dintre cipuri (adică grosimea substratului și a cipului) influențează semnificativ capacitatea de disipare a căldurii a produsului. O distanță mai mare dintre cipuri are ca rezultat o disipare mai bună a căldurii, dar crește volumul produsului. În schimb, dacă distanța dintre cipuri este redusă, dimensiunea produsului va fi redusă, dar capacitatea de disipare a căldurii a produsului poate fi insuficientă. Utilizarea celui mai compact volum pentru a proiecta un laser în stare solidă pompat cu semiconductori optim care să îndeplinească cerințele de disipare a căldurii este o sarcină dificilă în proiectare.
Graficul simulării termice în stare staționară
Lumispot Tech aplică metoda elementului finit pentru a simula și calcula câmpul de temperatură al dispozitivului. Pentru simularea termică se utilizează o combinație de simulare termică în stare staționară a transferului de căldură solid și simulare termică a temperaturii lichidului. Pentru condiții de funcționare continuă, așa cum se arată în figura de mai jos: se propune ca produsul să aibă distanțarea și aranjamentul optim al cipurilor în condițiile de simulare termică în stare staționară a transferului de căldură solid. În aceste condiții de distanțare și structură, produsul are o bună capacitate de disipare a căldurii, o temperatură de vârf scăzută și cele mai compacte caracteristici.
2.Aliaj de lipire AuSnprocesul de încapsulare
Lumispot Tech folosește o tehnică de ambalare care utilizează aliaj de lipit AnSn în locul aliajului de lipit tradițional de indiu pentru a aborda problemele legate de oboseala termică, electromigrarea și migrarea electrică-termică cauzate de aliajul de lipit de indiu. Prin adoptarea aliajului de lipit AuSn, compania noastră își propune să îmbunătățească fiabilitatea și longevitatea produsului. Această înlocuire se realizează asigurând în același timp o spațiere constantă a stivelor de bare, contribuind în continuare la îmbunătățirea fiabilității și a duratei de viață a produsului.
În tehnologia de ambalare a laserelor în stare solidă pompate cu semiconductori de mare putere, indiul (In) metalic a fost adoptat ca material de sudură de către mai mulți producători internaționali datorită avantajelor sale de punct de topire scăzut, stres de sudare redus, operare ușoară și deformare plastică și infiltrare bună. Cu toate acestea, pentru laserele în stare solidă pompate cu semiconductori în condiții de aplicare continuă, stresul alternativ va provoca oboseala la stres a stratului de sudură cu indiu, ceea ce va duce la defectarea produsului. În special la temperaturi ridicate și scăzute și durate mari ale impulsurilor, rata de defectare a sudării cu indiu este foarte evidentă.
Compararea testelor de durată accelerată de viață a laserelor cu diferite pachete de lipire
După 600 de ore de îmbătrânire, toate produsele încapsulate cu aliaj de lipit cu indiu se defectează; în timp ce produsele încapsulate cu staniu auriu funcționează mai mult de 2.000 de ore aproape fără nicio modificare a puterii; reflectând avantajele încapsulării AuSn.
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea laserelor semiconductoare de mare putere, menținând în același timp consecvența diverșilor indicatori de performanță, Lumispot Tech adoptă lipirea dură (AuSn) ca nou tip de material de ambalare. Utilizarea unui material substrat cu coeficient de dilatare termică potrivit (CTE-Matched Submount), care eliberează eficient stresul termic, reprezintă o soluție bună la problemele tehnice care pot fi întâlnite în prepararea lipirii dure. O condiție necesară pentru ca materialul substrat (submount) să poată fi lipit pe cipul semiconductor este metalizarea suprafeței. Metalizarea suprafeței este formarea unui strat de barieră de difuzie și a unui strat de infiltrare a lipirii pe suprafața materialului substrat.
Schema mecanismului de electromigrare al unui laser încapsulat în aliaj de lipit cu indiu
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea laserelor semiconductoare de mare putere, menținând în același timp consecvența diverșilor indicatori de performanță, Lumispot Tech adoptă lipirea dură (AuSn) ca nou tip de material de ambalare. Utilizarea unui material substrat cu coeficient de dilatare termică potrivit (CTE-Matched Submount), care eliberează eficient stresul termic, reprezintă o soluție bună la problemele tehnice care pot fi întâlnite în prepararea lipirii dure. O condiție necesară pentru ca materialul substrat (submount) să poată fi lipit pe cipul semiconductor este metalizarea suprafeței. Metalizarea suprafeței este formarea unui strat de barieră de difuzie și a unui strat de infiltrare a lipirii pe suprafața materialului substrat.
Scopul său este, pe de o parte, de a bloca difuzia aliajului de lipire în materialul substrat, iar pe de altă parte, de a întări aliajul de lipire prin capacitatea de sudare a materialului substrat, pentru a preveni pătrunderea stratului de lipire în cavitate. Metalizarea suprafeței poate, de asemenea, preveni oxidarea suprafeței materialului substrat și pătrunderea umidității, reducând rezistența de contact în procesul de sudare și, astfel, îmbunătățind rezistența sudării și fiabilitatea produsului. Utilizarea aliajului de lipire tare AuSn ca material de sudură pentru laserele în stare solidă pompate cu semiconductori poate evita eficient oboseala sub stresul indiului, oxidarea și migrarea electrotermică și alte defecte, îmbunătățind semnificativ fiabilitatea laserelor semiconductoare, precum și durata de viață a laserului. Utilizarea tehnologiei de încapsulare aur-staniu poate depăși problemele de electromigrare și migrare electrotermică a aliajului de lipire cu indiu.
Soluție de la Lumispot Tech
În laserele continue sau pulsate, căldura generată de absorbția radiației de pompă de către mediul laser și răcirea externă a mediului duc la o distribuție inegală a temperaturii în interiorul mediului laser, rezultând gradienți de temperatură, provocând modificări ale indicelui de refracție al mediului și producând apoi diverse efecte termice. Depunerea termică în interiorul mediului de amplificare duce la efectul de lentilă termică și la efectul de birefringență indusă termic, care produce anumite pierderi în sistemul laser, afectând stabilitatea laserului în cavitate și calitatea fasciculului de ieșire. Într-un sistem laser care funcționează continuu, tensiunea termică din mediul de amplificare se modifică pe măsură ce puterea pompei crește. Diversele efecte termice din sistem afectează serios întregul sistem laser, ceea ce duce la obținerea unei calități mai bune a fasciculului și a unei puteri de ieșire mai mari, aceasta fiind una dintre problemele care trebuie rezolvate. Cum să inhibăm și să atenuăm eficient efectul termic al cristalelor în procesul de lucru, oamenii de știință sunt preocupați de mult timp, devenind unul dintre punctele fierbinți de cercetare actuale.
Laser Nd:YAG cu cavitate de lentilă termică
În proiectul de dezvoltare a laserelor Nd:YAG de mare putere pompate cu LD, au fost rezolvate laserele Nd:YAG cu cavitate de lentilă termică, astfel încât modulul să poată obține o putere mare, obținând în același timp o calitate înaltă a fasciculului.
Într-un proiect de dezvoltare a unui laser Nd:YAG de mare putere pompat cu LD, Lumispot Tech a dezvoltat modulul G2-A, care rezolvă în mare măsură problema puterii reduse din cauza cavităților care conțin lentile termice, permițând modulului să obțină o putere mare cu o calitate ridicată a fasciculului.
Data publicării: 24 iulie 2023