| Lemljenje za kapsulaciju Diodni laserski stupovi | AuSn pakiran |
| Centralna valna duljina | 1064 nm |
| Izlazna snaga | ≥55 W |
| Radna struja | ≤30 A |
| Radni napon | ≤24V |
| Radni način | CW |
| Duljina šupljine | 900 mm |
| Izlazno zrcalo | T = 20% |
| Temperatura vode | 25±3℃ |
Pretplatite se na naše društvene mreže za brze objave
Sažetak
Potražnja za CW (kontinuiranim valom) diodno pumpanim laserskim modulima brzo raste kao bitnim izvorom pumpanja za lasere u čvrstom stanju. Ovi moduli nude jedinstvene prednosti kako bi zadovoljili specifične zahtjeve primjene lasera u čvrstom stanju. G2 - Diodni pumpni laser u čvrstom stanju, novi proizvod serije CW diodnih pumpi tvrtke LumiSpot Tech, ima šire područje primjene i bolje performanse.
U ovom članku uključit ćemo sadržaj usmjeren na primjenu proizvoda, značajke proizvoda i prednosti proizvoda u vezi s CW diodnim laserom u čvrstom stanju. Na kraju članka, demonstrirat ću izvješće o ispitivanju CW DPL-a tvrtke Lumispot Tech i naše posebne prednosti.
Područje primjene
Visokosnažni poluvodički laseri uglavnom se koriste kao izvori pumpanja za lasere u čvrstom stanju. U praktičnim primjenama, izvor pumpanja poluvodičkom laserskom diodom ključan je za optimizaciju tehnologije lasera u čvrstom stanju pumpanog laserskom diodom.
Ova vrsta lasera koristi poluvodički laser s fiksnom valnom duljinom umjesto tradicionalne kriptonske ili ksenonske lampe za pumpanje kristala. Kao rezultat toga, ovaj nadograđeni laser naziva se 2ndgeneracija CW pumpnog lasera (G2-A), koji ima karakteristike visoke učinkovitosti, dugog vijeka trajanja, dobre kvalitete snopa, dobre stabilnosti, kompaktnosti i miniaturizacije.
Sposobnost pumpanja velike snage
CW diodni izvor pumpe nudi intenzivan nalet optičke energije, učinkovito pumpajući medij za pojačanje u laseru u čvrstom stanju, kako bi se postigle najbolje performanse lasera u čvrstom stanju. Također, njegova relativno visoka vršna snaga (ili prosječna snaga) omogućuje širi raspon primjena uindustrija, medicina i znanost.
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 laserskog svjetlosnog izlaza. Moduli su dizajnirani za stvaranje dobro definiranog i stabilnog profila snopa, osiguravajući pouzdano i konzistentno pumpanje lasera u čvrstom stanju. Ova značajka savršeno zadovoljava zahtjeve primjene lasera u industrijskoj obradi materijala. lasersko rezanje, i istraživanje i razvoj.
Rad kontinuiranog vala
CW način rada kombinira prednosti lasera s kontinuiranom valnom duljinom i pulsirajućeg lasera. Glavna razlika između CW lasera i pulsirajućeg lasera je izlazna snaga.CW Laser, koji je također poznat kao laser kontinuiranog vala, ima karakteristike stabilnog načina rada i sposobnost slanja kontinuiranog vala.
Kompaktan i pouzdan dizajn
CW DPL se može lako integrirati u trenutnilaser u čvrstom stanjuovisno o kompaktnom dizajnu i strukturi. Njihova robusna konstrukcija i visokokvalitetne komponente osiguravaju dugotrajnu pouzdanost, smanjujući vrijeme zastoja i troškove održavanja, što je posebno važno u industrijskoj proizvodnji i medicinskim postupcima.
Tržišna potražnja za serijom DPL - Rastuće tržišne prilike
Kako potražnja za laserima u čvrstom stanju nastavlja rasti u različitim industrijama, raste i potreba za visokoučinkovitim izvorima pumpanja poput CW diodno pumpanih laserskih modula. Industrije poput proizvodnje, zdravstva, obrane i znanstvenih istraživanja oslanjaju se na lasere u čvrstom stanju za precizne primjene.
Ukratko, kao diodni izvor pumpanja lasera u čvrstom stanju, karakteristike proizvoda: mogućnost pumpanja velike snage, CW način rada, izvrsna kvaliteta i stabilnost snopa te kompaktni dizajn, povećavaju potražnju na tržištu za ovim laserskim modulima. Kao dobavljač, Lumispot Tech također ulaže mnogo truda u optimizaciju performansi i tehnologija primijenjenih u DPL seriji.
Paket proizvoda G2-A DPL tvrtke Lumispot Tech
Svaki set proizvoda sadrži tri grupe horizontalno složenih modula, pri čemu svaka grupa horizontalno složenih modula pumpa snagu od oko 100 W pri 25 A, a ukupna snaga pumpe je 300 W pri 25 A.
Fluorescentna točka G2-A pumpe prikazana je dolje:
Glavni tehnički podaci G2-A diodnog lasera u čvrstom stanju:
Naša snaga u tehnologijama
1. Tehnologija upravljanja prijelaznim toplinskim procesima
Poluvodički pumpani laseri u čvrstom stanju široko se koriste za kvazikontinuirane valove (CW) primjene s visokom vršnom izlaznom snagom i kontinuirane valove (CW) primjene s visokom prosječnom izlaznom snagom. Kod ovih lasera, visina termalnog odvoda i udaljenost između čipova (tj. debljina podloge i čipa) značajno utječu na sposobnost odvođenja topline proizvoda. Veća udaljenost između čipova rezultira boljim odvođenjem topline, ali povećava volumen proizvoda. Suprotno tome, ako se smanji razmak između čipova, veličina proizvoda će se smanjiti, ali sposobnost odvođenja topline proizvoda može biti nedovoljna. Korištenje najkompaktnijeg volumena za projektiranje optimalnog poluvodički pumpanog lasera u čvrstom stanju koji zadovoljava zahtjeve odvođenja topline težak je zadatak u dizajnu.
Graf stacionarne toplinske simulacije
Lumispot Tech primjenjuje metodu konačnih elemenata za simulaciju i izračun temperaturnog polja uređaja. Za toplinsku simulaciju koristi se kombinacija toplinske simulacije stacionarnog stanja prijenosa topline na krutom tijelu 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 pod uvjetima toplinske simulacije stacionarnog stanja prijenosa topline na krutom tijelu. Pod ovim razmakom i strukturom, proizvod ima dobru sposobnost odvođenja topline, nisku vršnu temperaturu i najkompaktnije karakteristike.
2.AuSn lemproces enkapsulacije
Lumispot Tech koristi tehniku pakiranja koja koristi AnSn lem umjesto tradicionalnog indijevog lema kako bi se riješili problemi povezani s toplinskim umorom, elektromigracijom i električno-termičkom migracijom uzrokovanom indijevim lemom. Primjenom AuSn lema, naša tvrtka želi poboljšati pouzdanost i dugovječnost proizvoda. Ova zamjena se provodi uz osiguravanje konstantnog razmaka između snopova šipki, što dodatno doprinosi poboljšanju pouzdanosti i dugovječnosti proizvoda.
U tehnologiji pakiranja visokosnažnih poluvodičkih pumpanih lasera u čvrstom stanju, sve više međunarodnih proizvođača koristi metalni indij (In) kao materijal za zavarivanje zbog svojih prednosti niske točke taljenja, niskog naprezanja zavarivanja, jednostavnog rukovanja te dobre plastične deformacije i infiltracije. Međutim, kod poluvodičkih pumpanih lasera u čvrstom stanju u uvjetima kontinuiranog rada, izmjenično naprezanje uzrokovat će zamor indijevog sloja zavarivanja, što će dovesti do kvara proizvoda. Stopa kvara indijevog zavarivanja je vrlo očita, posebno pri visokim i niskim temperaturama i dugim širinama impulsa.
Usporedba ubrzanih testova životnog vijeka lasera s različitim paketima lema
Nakon 600 sati starenja, svi proizvodi enkapsulirani indijevim lemom otkazuju; dok proizvodi enkapsulirani zlatnim kositrom rade više od 2000 sati gotovo bez promjene snage; što odražava prednosti AuSn enkapsulacije.
Kako bi se poboljšala pouzdanost visokosnažnih poluvodičkih lasera uz održavanje dosljednosti različitih pokazatelja performansi, Lumispot Tech usvaja tvrdi lem (AuSn) kao novu vrstu materijala za pakiranje. Korištenje koeficijenta toplinskog širenja usklađenog s materijalom podloge (CTE-Matched Submount), učinkovito oslobađanje toplinskog naprezanja, dobro je rješenje za tehničke probleme koji se mogu pojaviti pri pripremi tvrdog lema. Nužan uvjet da bi se materijal podloge (podmount) mogao zalemiti na poluvodički čip je površinska metalizacija. Površinska metalizacija je stvaranje sloja difuzijske barijere i sloja infiltracije lema na površini materijala podloge.
Shematski dijagram mehanizma elektromigracije lasera inkapsuliranog u indijev lem
Kako bi se poboljšala pouzdanost visokosnažnih poluvodičkih lasera uz održavanje dosljednosti različitih pokazatelja performansi, Lumispot Tech usvaja tvrdi lem (AuSn) kao novu vrstu materijala za pakiranje. Korištenje koeficijenta toplinskog širenja usklađenog s materijalom podloge (CTE-Matched Submount), učinkovito oslobađanje toplinskog naprezanja, dobro je rješenje za tehničke probleme koji se mogu pojaviti pri pripremi tvrdog lema. Nužan uvjet da bi se materijal podloge (podmount) mogao zalemiti na poluvodički čip je površinska metalizacija. Površinska metalizacija je stvaranje sloja difuzijske barijere i sloja infiltracije lema na površini materijala podloge.
Njegova je svrha s jedne strane blokirati difuziju lema u materijal podloge, a s druge strane ojačati lem sposobnošću zavarivanja materijala podloge, kako bi se spriječilo upadanje sloja lema u šupljinu. Površinska metalizacija također može spriječiti oksidaciju površine materijala podloge i prodiranje vlage, smanjiti kontaktni otpor tijekom procesa zavarivanja i time poboljšati čvrstoću zavarivanja i pouzdanost proizvoda. Korištenje tvrdog lema AuSn kao materijala za zavarivanje za poluvodičke lasere s pumpanjem u čvrstom stanju može učinkovito izbjeći zamor indija uslijed naprezanja, oksidaciju, elektrotermalnu migraciju i druge nedostatke, značajno poboljšavajući pouzdanost poluvodičkih lasera, kao i vijek trajanja lasera. Korištenje tehnologije kapsuliranja zlatom i kositrom može prevladati probleme elektromigracije i elektrotermalne migracije indijevog lema.
Rješenje tvrtke Lumispot Tech
U kontinuiranim ili pulsirajućim laserima, toplina generirana apsorpcijom zračenja pumpe od strane laserskog medija i vanjskim hlađenjem medija dovodi do neravnomjerne raspodjele temperature unutar laserskog medija, što rezultira temperaturnim gradijentima, uzrokujući promjene indeksa loma medija i potom proizvodeći različite toplinske učinke. Toplinsko taloženje unutar medija pojačanja dovodi do efekta toplinskog leširanja i termički induciranog efekta dvoloma, što stvara određene gubitke u laserskom sustavu, utječući na stabilnost lasera u šupljini i kvalitetu izlazne zrake. U kontinuirano radnom laserskom sustavu, toplinsko naprezanje u mediju pojačanja mijenja se s povećanjem snage pumpe. Različiti toplinski učinci u sustavu ozbiljno utječu na cijeli laserski sustav kako bi se postigla bolja kvaliteta zrake i veća izlazna snaga, što je jedan od problema koji treba riješiti. Znanstvenici se već dugo bave pitanjem kako učinkovito spriječiti i ublažiti toplinski učinak kristala u radnom procesu, što je postalo jedno od trenutnih istraživačkih žarišta.
Nd:YAG laser s termalnom lećom
U projektu razvoja visokosnažnih LD-pumpanih Nd:YAG lasera, riješeni su Nd:YAG laseri s termalnom lećom u šupljini, tako da modul može postići veliku snagu uz postizanje visoke kvalitete snopa.
U projektu razvoja Nd:YAG lasera velike snage s LD pumpom, Lumispot Tech je razvio G2-A modul, koji uvelike rješava problem niže snage zbog šupljina koje sadrže termalne leće, omogućujući modulu postizanje velike snage s visokom kvalitetom snopa.
Vrijeme objave: 24. srpnja 2023.