| Lem za inkapsulaciju Snopovi diodnih laserskih šipki | AuSn pakirano |
| Centralna valna duljina | 1064 nm |
| Izlazna snaga | ≥55 W |
| Radna struja | ≤30 A |
| Radni napon | ≤24V |
| Način rada | CW |
| Duljina šupljine | 900 mm |
| Izlazno zrcalo | T = 20% |
| Temperatura vode | 25±3℃ |
Pretplatite se na naše društvene mreže za brzu objavu
Sažetak
Potražnja za CW (Continuous Wave) laserskim modulima s diodnim pumpanjem brzo raste kao osnovnim izvorom pumpanja za lasere u čvrstom stanju. Ovi moduli nude jedinstvene prednosti za ispunjavanje specifičnih zahtjeva za primjenu lasera u čvrstom stanju. G2 - Laser u čvrstom stanju s diodnom pumpom, novi proizvod serije CW diodne pumpe tvrtke LumiSpot Tech, ima šire područje primjene i bolje performanse.
U ovom ćemo članku uključiti sadržaj koji se fokusira na primjenu proizvoda, značajke proizvoda i prednosti proizvoda u vezi s CW laserom s diodnom pumpom u čvrstom stanju. Na kraju članka, demonstrirat ću izvješće o testiranju CW DPL-a tvrtke Lumispot Tech i naše posebne prednosti.
Polje primjene
Poluvodički laseri velike snage uglavnom se koriste kao izvori pumpi za lasere čvrstog stanja. U praktičnim primjenama, izvor za pumpanje poluvodičke laserske diode ključan je za optimizaciju tehnologije lasera u čvrstom stanju s pumpanjem laserske diode.
Ova vrsta lasera koristi poluvodički laser s izlazom fiksne valne duljine umjesto tradicionalne kriptonske ili ksenonske lampe za pumpanje kristala. Kao rezultat toga, ovaj nadograđeni laser nazvan je 2ndgeneracije CW lasera s pumpom (G2-A), koji ima karakteristike visoke učinkovitosti, dugog vijeka trajanja, dobre kvalitete snopa, dobre stabilnosti, kompaktnosti i minijaturizacije.
Sposobnost pumpanja velike snage
CW Diode Pump Source nudi intenzivan nalet brzine optičke energije, učinkovito pumpajući medij pojačanja u solid-state laseru, kako bi se ostvarile najbolje performanse solid-state lasera. Također, njegova relativno visoka vršna snaga (ili prosječna snaga) omogućuje širi raspon primjena uindustriji, medicini i znanosti.
Izvrsna greda i stabilnost
CW poluvodički laserski modul za pumpanje ima izvanrednu kvalitetu svjetlosnog snopa, sa spontanom stabilnošću, što je ključno za postizanje kontroliranog preciznog izlaza laserskog svjetla. Moduli su dizajnirani za proizvodnju dobro definiranog i stabilnog profila snopa, osiguravajući pouzdano i dosljedno pumpanje čvrstog lasera. Ova značajka savršeno zadovoljava zahtjeve laserske primjene u industrijskoj obradi materijala, lasersko rezanje, i istraživanje i razvoj.
Kontinuirani rad s valovima
CW način rada kombinira obje prednosti lasera kontinuirane valne duljine i pulsirajućeg lasera. Glavna razlika između CW lasera i pulsnog lasera je izlazna snaga.CW laser, koji je također poznat kao laser s kontinuiranim valovima, ima karakteristike stabilnog načina rada i mogućnost slanja kontinuiranog vala.
Kompaktan i pouzdan dizajn
CW DPL se može lako integrirati u strujusolid-state laserovisno o kompaktnom dizajnu i strukturi. Njihova robusna konstrukcija i visokokvalitetne komponente osiguravaju dugoročnu pouzdanost, smanjujući vrijeme zastoja i troškove održavanja, što je posebno važno u industrijskoj proizvodnji i medicinskim postupcima.
Tržišna potražnja serije DPL - rastuće tržišne mogućnosti
Kako se potražnja za laserima u čvrstom stanju nastavlja širiti u različitim industrijama, tako raste i potreba za visokoučinkovitim izvorima pumpanja kao što su CW laserski moduli s diodom. Industrije poput proizvodnje, zdravstva, obrane i znanstvenog istraživanja oslanjaju se na lasere u čvrstom stanju za precizne primjene.
Ukratko, kao diodni izvor pumpanja lasera u čvrstom stanju, karakteristike proizvoda: sposobnost pumpanja velike snage, CW način rada, izvrsna kvaliteta i stabilnost snopa i kompaktno strukturirani dizajn, povećavaju potražnju na tržištu u ovim laserski moduli. Kao dobavljač, Lumispot Tech također ulaže puno truda u optimizaciju performansi i tehnologija primijenjenih u DPL seriji.
Paket proizvoda G2-A DPL tvrtke Lumispot Tech
Svaki set proizvoda sadrži tri skupine vodoravno naslaganih modula polja, svaka grupa vodoravno naslaganih modula snage pumpanja od oko 100W@25A i ukupne snage pumpanja od 300W@25A.
Dolje je prikazana fluorescentna točka G2-A pumpe:
Glavni tehnički podaci lasera čvrstog stanja s diodnom pumpom G2-A:
Naša snaga u tehnologijama
1. Tehnologija upravljanja prijelaznom toplinom
Laseri čvrstog stanja s pumpanjem poluvodiča naširoko se koriste za aplikacije s kvazi-kontinuiranim valom (CW) s visokom vršnom izlaznom snagom i aplikacije s kontinuiranim valom (CW) s visokom prosječnom izlaznom snagom. U ovim laserima, visina termalnog ponora i udaljenost između čipova (tj. debljina podloge i čipa) značajno utječu na sposobnost rasipanja topline proizvoda. Veća udaljenost od čipa do čipa rezultira boljim odvođenjem topline, ali povećava volumen proizvoda. Suprotno tome, ako se razmak čipova smanji, veličina proizvoda će se smanjiti, ali sposobnost odvođenja topline proizvoda može biti nedovoljna. Korištenje najkompaktnijeg volumena za dizajniranje optimalnog poluprovodničkog lasera s pumpom u čvrstom stanju koji zadovoljava zahtjeve za disipaciju topline težak je zadatak u dizajnu.
Graf toplinske simulacije u stabilnom stanju
Lumispot Tech primjenjuje metodu konačnih elemenata za simulaciju i izračun temperaturnog polja uređaja. Za toplinsku simulaciju koristi se kombinacija stacionarne toplinske simulacije prijenosa topline u čvrstom stanju i toplinske simulacije temperature tekućine. Za uvjete kontinuiranog rada, kao što je prikazano na donjoj slici: predlaže se da proizvod ima optimalni razmak i raspored čipova u uvjetima stacionarne toplinske simulacije prijenosa topline. Pod ovim razmakom i strukturom, proizvod ima dobru sposobnost rasipanja topline, nisku vršnu temperaturu i najkompaktnije karakteristike.
2.AuSn lemproces inkapsulacije
Lumispot Tech koristi tehniku pakiranja koja koristi AnSn lem umjesto tradicionalnog indijskog lema za rješavanje problema povezanih s toplinskim zamorom, elektromigracijom i električno-termalnom migracijom uzrokovanom indijskim lemom. Usvajanjem AuSn lema, naša tvrtka ima za cilj poboljšati pouzdanost i dugovječnost proizvoda. Ova se zamjena provodi uz osiguravanje konstantnog razmaka između nizova šipki, čime se dodatno pridonosi poboljšanju pouzdanosti i životnog vijeka proizvoda.
U tehnologiji pakiranja visokosnažnog poluvodičkog pumpanog lasera u čvrstom stanju, više međunarodnih proizvođača usvojilo je metal indija (In) kao materijal za zavarivanje zbog njegovih prednosti niske točke taljenja, niskog naprezanja pri zavarivanju, jednostavnog rukovanja i dobre plastičnosti deformacija i infiltracija. Međutim, za poluvodičke pumpane krute lasere u uvjetima primjene kontinuiranog rada, izmjenično naprezanje uzrokovat će zamor indijevog zavarenog sloja zbog naprezanja, što će dovesti do kvara proizvoda. Pogotovo pri visokim i niskim temperaturama i dugim širinama impulsa, stopa kvarova kod zavarivanja indija je vrlo očita.
Usporedba ubrzanih testova vijeka trajanja lasera s različitim paketima lemljenja
Nakon 600 sati starenja, svi proizvodi inkapsulirani s indijskim lemom otkazuju; dok proizvodi inkapsulirani zlatnim kositrom rade više od 2000 sati gotovo bez promjene snage; odražavajući prednosti inkapsulacije AuSn.
Kako bi se poboljšala pouzdanost poluvodičkih lasera velike snage uz održavanje dosljednosti različitih pokazatelja performansi, Lumispot Tech usvaja tvrdi lem (AuSn) kao novu vrstu materijala za pakiranje. Korištenje koeficijenta toplinske ekspanzije usklađenog materijala supstrata (CTE-Matched Submount), učinkovito oslobađanje toplinskog stresa, dobro je rješenje tehničkih problema koji se mogu pojaviti u pripremi tvrdog lema. Neophodan uvjet da bi se materijal podloge (submount) mogao zalemiti na poluvodički čip je površinska metalizacija. Površinska metalizacija je stvaranje sloja difuzijske barijere i infiltracijskog sloja lemljenja na površini materijala supstrata.
Shematski dijagram mehanizma elektromigracije lasera inkapsuliranog u indijskom lemu
Kako bi se poboljšala pouzdanost poluvodičkih lasera velike snage uz održavanje dosljednosti različitih pokazatelja performansi, Lumispot Tech usvaja tvrdi lem (AuSn) kao novu vrstu materijala za pakiranje. Korištenje koeficijenta toplinske ekspanzije usklađenog materijala supstrata (CTE-Matched Submount), učinkovito oslobađanje toplinskog stresa, dobro je rješenje tehničkih problema koji se mogu pojaviti u pripremi tvrdog lema. Neophodan uvjet da bi se materijal podloge (submount) mogao zalemiti na poluvodički čip je površinska metalizacija. Površinska metalizacija je stvaranje sloja difuzijske barijere i infiltracijskog sloja lemljenja na površini materijala supstrata.
Njegova je svrha s jedne strane blokirati difuziju lema na materijal supstrata, s druge strane je ojačati lem sposobnošću zavarivanja materijala supstrata, kako bi se spriječio sloj lemljenja u šupljini. Površinska metalizacija također može spriječiti oksidaciju površine materijala supstrata i prodor vlage, smanjiti kontaktni otpor u procesu zavarivanja i tako poboljšati čvrstoću zavarivanja i pouzdanost proizvoda. Korištenje tvrdog lema AuSn kao materijala za zavarivanje poluvodičkih lasera u čvrstom stanju može učinkovito izbjeći zamor indija od naprezanja, oksidaciju i elektro-termalnu migraciju i druge nedostatke, značajno poboljšavajući pouzdanost poluvodičkih lasera, kao i životni vijek lasera. Korištenje tehnologije inkapsulacije zlato-kositar može prevladati probleme elektromigracije i elektrotermalne migracije indijskog lema.
Rješenje tvrtke Lumispot Tech
U kontinuiranim ili pulsirajućim laserima, toplina stvorena apsorpcijom zračenja crpke laserskim medijem i vanjskim hlađenjem medija dovodi do neravnomjerne raspodjele temperature unutar laserskog medija, što rezultira temperaturnim gradijentima, uzrokujući promjene u indeksu loma medija a zatim proizvode razne toplinske efekte. Toplinsko taloženje unutar medija za pojačanje dovodi do efekta termičke leće i toplinski induciranog efekta dvoloma, što proizvodi određene gubitke u laserskom sustavu, utječući na stabilnost lasera u šupljini i kvalitetu izlazne zrake. U neprekidnom laserskom sustavu, toplinski stres u mediju za pojačanje mijenja se kako se snaga pumpe povećava. Razni toplinski efekti u sustavu ozbiljno utječu na cijeli laserski sustav kako bi se dobila bolja kvaliteta zrake i veća izlazna snaga, što je jedan od problema koji treba riješiti. Kako učinkovito inhibirati i ublažiti toplinski učinak kristala u procesu rada, znanstvenici se muče već duže vrijeme, to je postalo jedno od trenutnih žarišta istraživanja.
Nd:YAG laser sa šupljinom termalne leće
U projektu razvoja Nd:YAG lasera velike snage s LD pumpanjem riješeni su Nd:YAG laseri sa šupljinom termalne leće, tako da modul može dobiti veliku snagu uz visoku kvalitetu snopa.
U projektu razvoja Nd:YAG lasera velike snage s LD-pumpom, Lumispot Tech je razvio G2-A modul, koji uvelike rješava problem manje snage zbog šupljina koje sadrže toplinske leće, omogućujući modulu da dobije veliku snagu s visokom kvalitetom snopa.
Vrijeme objave: 24. srpnja 2023