| Лемљење за капсулирање Диодни ласерски шипни стекови | AuSn упаковано |
| Централна таласна дужина | 1064 нм |
| Излазна снага | ≥55W |
| Радна струја | ≤30 А |
| Радни напон | ≤24V |
| Радни режим | CW |
| Дужина шупљине | 900 мм |
| Излазно огледало | Т = 20% |
| Температура воде | 25±3℃ |
Претплатите се на наше друштвене мреже за брзе објаве
Апстракт
Потражња за CW (континуални талас) диодним ласерским модулима брзо расте као основним извором пумпања за чврстотечне ласере. Ови модули нуде јединствене предности како би задовољили специфичне захтеве примене чврстотечних ласера. G2 - диодни пумпни чврстотечни ласер, нови производ CW диодне пумпне серије компаније LumiSpot Tech, има шире поље примене и боље перформансе.
У овом чланку ћемо укључити садржај фокусиран на примене производа, карактеристике производа и предности производа у вези са CW диодним пумпајућим чврстим ласером. На крају чланка, демонстрираћу извештај о испитивању CW DPL-а од Lumispot Tech-а и наше посебне предности.
Поље примене
Полупроводнички ласери велике снаге се углавном користе као извори пумпе за чврстофазне ласере. У практичним применама, извор пумпе полупроводничком ласерском диодом је кључан за оптимизацију технологије чврстофазних ласера пумпаних ласерском диодом.
Ова врста ласера користи полупроводнички ласер са фиксном таласном дужином уместо традиционалне криптонске или ксенонске лампе за пумпање кристала. Као резултат тога, овај надограђени ласер се назива 2ndгенерација CW пумпајућег ласера (G2-A), који има карактеристике високе ефикасности, дугог века трајања, доброг квалитета снопа, добре стабилности, компактности и минијатуризације.
Способност пумпања велике снаге
CW диодна пумпа нуди интензиван талас оптичке енергије, ефикасно пумпајући медијум за појачање у чврстом ласеру, како би се оствариле најбоље перформансе чврстог ласера. Такође, његова релативно висока вршна снага (или просечна снага) омогућава шири спектар примене уиндустрија, медицина и наука.
Одличан сноп и стабилност
CW полупроводнички ласерски модул за пумпање има изванредан квалитет светлосног снопа, са спонтаном стабилношћу, што је кључно за остваривање контролисаног прецизног ласерског светлосног излаза. Модули су дизајнирани да производе добро дефинисан и стабилан профил снопа, обезбеђујући поуздано и конзистентно пумпање чврстог ласера. Ова карактеристика савршено задовољава захтеве примене ласера у индустријској обради материјала, ласерско сечење, и истраживање и развој.
Континуирани таласни рад
CW режим рада комбинује предности ласера са континуираном таласном дужином и пулсирајућег ласера. Главна разлика између CW ласера и пулсирајућег ласера је излазна снага.CW Ласер, који је познат и као ласер континуираног таласа, има карактеристике стабилног режима рада и способности слања континуираног таласа.
Компактан и поуздан дизајн
CW DPL се може лако интегрисати у тренутничврсти ласеру зависности од компактног дизајна и структуре. Њихова робусна конструкција и висококвалитетне компоненте обезбеђују дугорочну поузданост, минимизирајући време застоја и трошкове одржавања, што је посебно важно у индустријској производњи и медицинским процедурама.
Тржишна потражња за серијом DPL - растуће тржишне могућности
Како потражња за чврстим ласерима наставља да расте у различитим индустријама, тако расте и потреба за високоперформансним изворима пумпања као што су CW диодни ласерски модули. Индустрије попут производње, здравства, одбране и научних истраживања ослањају се на чврсте ласере за прецизне примене.
Укратко, као диодни извор пумпања чврстог ласера, карактеристике производа: могућност пумпања велике снаге, CW режим рада, одличан квалитет и стабилност снопа и компактан дизајн, повећавају потражњу на тржишту за овим ласерским модулима. Као добављач, Lumispot Tech такође улаже много труда у оптимизацију перформанси и технологија примењених у DPL серији.
Комплет производа G2-A DPL од Lumispot Tech-а
Сваки сет производа садржи три групе хоризонтално наслаганих модула низа, при чему свака група хоризонтално наслаганих модула низа пумпа снагу од око 100W@25A, а укупна снага пумпања је 300W@25A.
Флуоресцентна тачка пумпе G2-A је приказана испод:
Главни технички подаци G2-A диодног пумпајућег ласера у чврстом стању:
Наша снага у технологијама
1. Технологија управљања прелазним термичким процесима
Полупроводнички пумпани чврсти ласери се широко користе за квази-континуиране таласе (CW) са високом вршном излазном снагом и континуиране таласе (CW) са високом просечном излазном снагом. Код ових ласера, висина термалног понора и растојање између чипова (тј. дебљина подлоге и чипа) значајно утичу на способност одвођења топлоте производа. Веће растојање између чипова резултира бољом дисипацијом топлоте, али повећава запремину производа. Насупрот томе, ако се смањи размак између чипова, величина производа ће се смањити, али способност одвођења топлоте производа може бити недовољна. Коришћење најкомпактније запремине за пројектовање оптималног полупроводнички пумпаног чврстог ласера који испуњава захтеве за дисипацију топлоте је тежак задатак у дизајну.
График стационарне термичке симулације
Лумиспот Тецх примењује методу коначних елемената за симулацију и израчунавање температурног поља уређаја. За термичку симулацију користи се комбинација термичке симулације стационарног стања преноса топлоте у чврстом стању и термичке симулације температуре течности. За услове континуираног рада, као што је приказано на слици испод: предложено је да производ има оптималан размак и распоред чипова у условима термичке симулације стационарног стања преноса топлоте у чврстом стању. Под овим размаком и структуром, производ има добру способност одвођења топлоте, ниску вршну температуру и најкомпактније карактеристике.
2.AuSn лемпроцес капсулације
Лумиспот Тек користи технику паковања која користи AnSn лем уместо традиционалног индијум лема како би се решили проблеми везани за термички замор, електромиграцију и електрично-термичку миграцију изазване индијум лемом. Усвајањем AuSn лема, наша компанија има за циљ да побољша поузданост и дуговечност производа. Ова замена се спроводи уз обезбеђивање константног размака између наслага шипки, што додатно доприноси побољшању поузданости и века трајања производа.
У технологији паковања снажних полупроводничких пумпаних чврстих ласера, метални индијум (In) је усвојен као материјал за заваривање од стране све више међународних произвођача због својих предности ниске тачке топљења, ниског напона заваривања, лаког руковања и добре пластичне деформације и инфилтрације. Међутим, код полупроводничких пумпаних чврстих ласера у условима континуираног рада, наизменично напрезање ће изазвати замор индијумског слоја заваривања, што ће довести до квара производа. Посебно на високим и ниским температурама и дугим ширинама импулса, стопа квара индијумског заваривања је веома очигледна.
Поређење убрзаних тестова животног века ласера са различитим пакетима лема
Након 600 сати старења, сви производи капсулирани индијумским лемом отказују; док производи капсулирани златним калајем раде више од 2.000 сати готово без промене снаге; што одражава предности AuSn капсулације.
Да би се побољшала поузданост снажних полупроводничких ласера, уз одржавање конзистентности различитих индикатора перформанси, компанија Lumispot Tech усваја тврди лем (AuSn) као нову врсту материјала за паковање. Употреба материјала подлоге са усклађеним коефицијентом термичког ширења (CTE-Matched Submount), ефикасно ослобађање термичког напрезања, представља добро решење за техничке проблеме који се могу јавити приликом припреме тврдог лема. Неопходан услов да би се материјал подлоге (подлоге) могао залемити на полупроводнички чип је површинска метализација. Површинска метализација је формирање слоја дифузионе баријере и слоја инфилтрације лема на површини материјала подлоге.
Шематски дијаграм механизма електромиграције ласера инкапсулираног у индијумском лему
Да би се побољшала поузданост снажних полупроводничких ласера, уз одржавање конзистентности различитих индикатора перформанси, компанија Lumispot Tech усваја тврди лем (AuSn) као нову врсту материјала за паковање. Употреба материјала подлоге са усклађеним коефицијентом термичког ширења (CTE-Matched Submount), ефикасно ослобађање термичког напрезања, представља добро решење за техничке проблеме који се могу јавити приликом припреме тврдог лема. Неопходан услов да би се материјал подлоге (подлоге) могао залемити на полупроводнички чип је површинска метализација. Површинска метализација је формирање слоја дифузионе баријере и слоја инфилтрације лема на површини материјала подлоге.
Његова сврха је, с једне стране, да блокира дифузију лема у материјал подлоге, а с друге стране, да ојача лем својствима заваривања са материјалом подлоге, како би се спречило упадање слоја лема у шупљину. Површинска метализација такође може спречити оксидацију површине материјала подлоге и продор влаге, смањити контактни отпор у процесу заваривања и тиме побољшати чврстоћу заваривања и поузданост производа. Употреба тврдог лема AuSn као материјала за заваривање за полупроводничке пумпене чврстофазне ласере може ефикасно избећи замор индијума услед напрезања, оксидацију и електротермичку миграцију и друге недостатке, значајно побољшавајући поузданост полупроводничких ласера, као и век трајања ласера. Употреба технологије капсулације злата и калаја може превазићи проблеме електромиграције и електротермичке миграције индијум лема.
Решење од Lumispot Tech-а
Код континуалног или импулсног рада ласера, топлота генерисана апсорпцијом пумпног зрачења од стране ласерског медијума и спољашње хлађење медијума доводи до неравномерне расподеле температуре унутар ласерског медијума, што резултира температурним градијентима, узрокујући промене у индексу преламања медијума и затим производећи различите термичке ефекте. Термичко таложење унутар медијума за појачање доводи до ефекта термичког сочива и термички индукованог ефекта двоструког преламања, што производи одређене губитке у ласерском систему, утичући на стабилност ласера у шупљини и квалитет излазног снопа. У континуирано радном ласерском систему, термички напон у медијуму за појачање мења се како се снага пумпе повећава. Различити термички ефекти у систему озбиљно утичу на цео ласерски систем како би се постигао бољи квалитет снопа и већа излазна снага, што је један од проблема који треба решити. Како ефикасно инхибирати и ублажити термички ефекат кристала у радном процесу, научници су дуго били забринути, што је постало једно од актуелних истраживачких жаришта.
Nd:YAG ласер са термалном резонатором сочива
У пројекту развоја високоенергетских Nd:YAG ласера пумпаних ЛД дифузијом, решени су Nd:YAG ласери са термалном сочивом, тако да модул може да добије велику снагу уз истовремено добијање високог квалитета снопа.
У пројекту развоја снажног Nd:YAG ласера пумпаног ЛД диодама, компанија Lumispot Tech је развила G2-A модул, који значајно решава проблем ниже снаге због шупљина које садрже термална сочива, омогућавајући модулу да добије велику снагу са високим квалитетом снопа.
Време објаве: 24. јул 2023.