| Lemljenje za enkapsulaciju Diodni laserski stalci | AuSn pakirano |
| Centralna talasna dužina | 1064 nm |
| Izlazna snaga | ≥55 W |
| Radna struja | ≤30 A |
| Radni napon | ≤24V |
| Radni način | CW |
| Dužina šupljine | 900 mm |
| Izlazno ogledalo | T = 20% |
| Temperatura vode | 25±3℃ |
Pretplatite se na naše društvene mreže za brze objave
Sažetak
Potražnja za CW (kontinuirani talas) diodno pumpanim laserskim modulima brzo raste kao osnovni izvor pumpanja za lasere u čvrstom stanju. Ovi moduli nude jedinstvene prednosti kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi primjene lasera u čvrstom stanju. G2 - Diodni laser u čvrstom stanju, novi proizvod CW serije diodnih pumpi kompanije LumiSpot Tech, ima šire polje primjene i bolje performanse.
U ovom članku ćemo uključiti sadržaj fokusiran na primjenu proizvoda, karakteristike proizvoda i prednosti proizvoda u vezi sa CW diodnim laserom u čvrstom stanju. Na kraju članka, demonstriraću izvještaj o testiranju CW DPL-a od Lumispot Tech-a i naše posebne prednosti.
Područje primjene
Visokosnažni poluprovodnički laseri se uglavnom koriste kao izvori pumpanja za lasere u čvrstom stanju. U praktičnim primjenama, izvor pumpanja poluprovodničkom laserskom diodom ključan je za optimizaciju tehnologije lasera u čvrstom stanju pumpanih laserskom diodom.
Ova vrsta lasera koristi poluprovodnički laser sa fiksnom izlaznom talasnom dužinom umjesto tradicionalne kriptonske ili ksenonske lampe za pumpanje kristala. Kao rezultat toga, ovaj nadograđeni laser se naziva 2ndgeneracija CW pumpnog lasera (G2-A), koji ima karakteristike visoke efikasnosti, dugog vijeka trajanja, dobrog kvaliteta snopa, dobre stabilnosti, kompaktnosti i miniaturizacije.
Mogućnost pumpanja velike snage
CW diodni izvor pumpe nudi intenzivan nalet optičke energije, efektivno pumpajući medij za pojačanje u laseru u čvrstom stanju, kako bi se ostvarile najbolje performanse lasera u čvrstom stanju. Također, njegova relativno visoka vršna snaga (ili prosječna snaga) omogućava širi spektar primjena uindustrija, medicina i nauka.
Odlična greda i stabilnost
CW poluprovodnički laserski modul za pumpanje ima izvanredan kvalitet svjetlosnog snopa, sa spontanom stabilnošću, što je ključno za ostvarivanje kontrolisanog preciznog laserskog svjetlosnog izlaza. Moduli su dizajnirani da proizvode dobro definisan i stabilan profil snopa, osiguravajući pouzdano i konzistentno pumpanje lasera u čvrstom stanju. Ova karakteristika savršeno ispunjava zahtjeve primjene lasera u industrijskoj obradi materijala. lasersko rezanje, i istraživanje i razvoj.
Rad kontinuiranog talasa
CW način rada kombinira prednosti lasera kontinuirane valne dužine 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, minimizirajući vrijeme zastoja i troškove održavanja, što je posebno važno u industrijskoj proizvodnji i medicinskim postupcima.
Tržišna potražnja za serijom DPL - Rastuće tržišne mogućnosti
Kako potražnja za laserima u čvrstom stanju nastavlja da raste u različitim industrijama, tako raste i potreba za visokoučinkovitim izvorima pumpanja kao što su CW diodno pumpani laserski moduli. Industrije poput proizvodnje, zdravstva, odbrane i naučnih istraživanja oslanjaju se na lasere u čvrstom stanju za precizne primjene.
Ukratko, kao diodni izvor pumpanja čvrstog lasera, karakteristike proizvoda: mogućnost pumpanja velike snage, CW način rada, odličan kvalitet i stabilnost snopa i kompaktni dizajn, povećavaju potražnju na tržištu za ovim laserskim modulima. Kao dobavljač, Lumispot Tech također ulaže mnogo napora u optimizaciju performansi i tehnologija primijenjenih u DPL seriji.
Paket proizvoda G2-A DPL od Lumispot Tech-a
Svaki set proizvoda sadrži tri grupe horizontalno naslaganih modula, pri čemu svaka grupa horizontalno naslaganih modula pumpa snagu od oko 100W@25A, a ukupna snaga pumpanja je 300W@25A.
Fluorescentna tačka G2-A pumpe je prikazana ispod:
Glavni tehnički podaci G2-A diodnog lasera u čvrstom stanju:
Naša snaga u tehnologijama
1. Tehnologija upravljanja prolaznom temperaturom
Poluprovodnički pumpani laseri u čvrstom stanju se široko koriste za kvazi-kontinuirane talasne (CW) primjene s visokom vršnom izlaznom snagom i kontinuirane talasne (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 boljom disipacijom 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 dizajniranje optimalnog poluprovodnički pumpanog lasera u čvrstom stanju koji zadovoljava zahtjeve za odvođenje topline težak je zadatak u dizajnu.
Grafikon simulacije stacionarnog termičkog stanja
Lumispot Tech primjenjuje metodu konačnih elemenata za simulaciju i izračunavanje temperaturnog polja uređaja. Za termičku simulaciju koristi se kombinacija stacionarne termičke simulacije prijenosa topline na čvrstom materijalu i termičke simulacije temperature tekućine. Za uvjete kontinuiranog rada, kao što je prikazano na slici ispod: predlaže se da proizvod ima optimalni razmak i raspored čipova pod uvjetima stacionarne termičke simulacije prijenosa topline na čvrstom materijalu. 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 pakovanja koja koristi AnSn lem umjesto tradicionalnog indijum lema kako bi se riješili problemi vezani za termički zamor, elektromigraciju i električno-termičku migraciju uzrokovanu indijum lemom. Usvajanjem AuSn lema, naša kompanija ima za cilj da poboljša pouzdanost i dugotrajnost proizvoda. Ova zamjena se provodi uz osiguranje konstantnog razmaka između snopova šipki, što dodatno doprinosi poboljšanju pouzdanosti i dugotrajnosti proizvoda.
U tehnologiji pakovanja visokosnažnih poluprovodničkih pumpanih lasera u čvrstom stanju, indijum (In) metal je usvojen kao materijal za zavarivanje od strane sve više međunarodnih proizvođača zbog svojih prednosti niske tačke topljenja, niskog napona zavarivanja, jednostavnog rukovanja i dobre plastične deformacije i infiltracije. Međutim, kod poluprovodničkih pumpanih lasera u čvrstom stanju, u uslovima kontinuiranog rada, naizmjenični napon će izazvati zamor indijumskog sloja zavarivanja, što će dovesti do kvara proizvoda. Posebno pri visokim i niskim temperaturama i dugim širinama impulsa, stopa kvara indijumskog zavarivanja je vrlo očigledna.
Poređenje ubrzanih testova životnog vijeka lasera sa različitim paketima lema
Nakon 600 sati starenja, svi proizvodi inkapsulirani indijumskim lemom otkazuju; dok proizvodi inkapsulirani zlatnim kalajem rade više od 2.000 sati gotovo bez promjene snage; što odražava prednosti AuSn inkapsulacije.
Kako bi se poboljšala pouzdanost visokosnažnih poluprovodničkih lasera, a istovremeno održala konzistentnost različitih pokazatelja performansi, Lumispot Tech usvaja tvrdi lem (AuSn) kao novu vrstu materijala za pakovanje. Upotreba materijala supstrata usklađenog s koeficijentom termičkog širenja (CTE-Matched Submount), efikasno oslobađanje termičkog napona, predstavlja dobro rješenje za tehničke probleme koji se mogu pojaviti prilikom pripreme tvrdog lema. Neophodan uslov da bi se materijal supstrata (podmount) mogao zalemiti na poluprovodnički čip je površinska metalizacija. Površinska metalizacija je formiranje sloja difuzijske barijere i sloja infiltracije lema na površini materijala supstrata.
Shematski dijagram mehanizma elektromigracije lasera inkapsuliranog u indijum lem
Kako bi se poboljšala pouzdanost visokosnažnih poluprovodničkih lasera, a istovremeno održala konzistentnost različitih pokazatelja performansi, Lumispot Tech usvaja tvrdi lem (AuSn) kao novu vrstu materijala za pakovanje. Upotreba materijala supstrata usklađenog s koeficijentom termičkog širenja (CTE-Matched Submount), efikasno oslobađanje termičkog napona, predstavlja dobro rješenje za tehničke probleme koji se mogu pojaviti prilikom pripreme tvrdog lema. Neophodan uslov da bi se materijal supstrata (podmount) mogao zalemiti na poluprovodnički čip je površinska metalizacija. Površinska metalizacija je formiranje sloja difuzijske barijere i sloja infiltracije lema na površini materijala supstrata.
Njegova svrha je, s jedne strane, blokiranje difuzije lema u materijal supstrata, a s druge strane, ojačavanje lema sposobnošću zavarivanja materijala supstrata, kako bi se spriječilo upadanje sloja lema u šupljinu. Površinska metalizacija također može spriječiti oksidaciju površine materijala supstrata i prodiranje vlage, smanjiti kontaktni otpor u procesu zavarivanja i time poboljšati čvrstoću zavarivanja i pouzdanost proizvoda. Upotreba tvrdog lema AuSn kao materijala za zavarivanje za poluprovodničke lasere s pumpanjem u čvrstom stanju može efikasno izbjeći zamor indija usljed napona, oksidaciju, elektrotermičku migraciju i druge nedostatke, značajno poboljšavajući pouzdanost poluprovodničkih lasera, kao i vijek trajanja lasera. Upotreba tehnologije enkapsulacije zlata i kalaja može prevladati probleme elektromigracije i elektrotermičke migracije indij lema.
Rješenje od Lumispot Tech-a
Kod kontinuiranih ili pulsirajućih lasera, toplota generirana apsorpcijom pumpnog zračenja od strane laserskog medija i vanjskim hlađenjem medija dovode do neravnomjerne raspodjele temperature unutar laserskog medija, što rezultira temperaturnim gradijentima, uzrokujući promjene u indeksu prelamanja medija i potom proizvodeći različite termičke efekte. Termičko taloženje unutar pojačavajućeg medija dovodi do efekta termičkog sočiva i termički induciranog efekta dvolomnosti, što proizvodi određene gubitke u laserskom sistemu, utičući na stabilnost lasera u šupljini i kvalitet izlaznog snopa. U kontinuirano radnom laserskom sistemu, termički napon u pojačavajućem mediju se mijenja kako se snaga pumpe povećava. Različiti termički efekti u sistemu ozbiljno utiču na cijeli laserski sistem kako bi se dobio bolji kvalitet snopa i veća izlazna snaga, što je jedan od problema koji treba riješiti. Kako efikasno inhibirati i ublažiti termički efekat kristala u radnom procesu, naučnici su dugo bili zabrinuti, što je postalo jedno od trenutnih istraživačkih žarišta.
Nd:YAG laser sa termalnom šupljinom sočiva
U projektu razvoja visokosnažnih Nd:YAG lasera pumpanih LD-om, riješena je problematika Nd:YAG lasera sa termalnom lećom, tako da modul može postići veliku snagu uz istovremeno postizanje visokog kvaliteta snopa.
U projektu razvoja Nd:YAG lasera velike snage pumpanog LD-om, Lumispot Tech je razvio G2-A modul, koji uveliko rješava problem niže snage zbog šupljina koje sadrže termalna sočiva, omogućavajući modulu da postigne veliku snagu sa visokim kvalitetom snopa.
Vrijeme objave: 24. jula 2023.