| Инкапсуляциялық дәнекерлеу Диодты лазерлік штангалар жиынтығы | AuSn пакеттелген |
| Орталық толқын ұзындығы | 1064 нм |
| Шығыс қуаты | ≥55 Вт |
| Жұмыс тогы | ≤30 A |
| Жұмыс кернеуі | ≤24В |
| Жұмыс режимі | CW |
| Қуыс ұзындығы | 900 мм |
| Шығыс айнасы | Т = 20% |
| Су температурасы | 25±3℃ |
Жедел жазбалар үшін біздің әлеуметтік желілерге жазылыңыз
Абстракт
Қатты денелі лазерлер үшін маңызды айдау көзі ретінде CW (үздіксіз толқын) диодты сорғымен жұмыс істейтін лазер модульдеріне сұраныс тез артып келеді. Бұл модульдер қатты денелі лазерлік қолданбалардың нақты талаптарын қанағаттандыру үшін бірегей артықшылықтар ұсынады. LumiSpot Tech компаниясының CW диодты сорғы сериясының жаңа өнімі G2 - A диодты сорғы қатты денелі лазерінің қолдану аясы кеңірек және өнімділігі жоғары.
Бұл мақалада біз CW диодты сорғы қатты күйдегі лазеріне қатысты өнімнің қолданылуына, өнімнің ерекшеліктеріне және өнімнің артықшылықтарына бағытталған мазмұнды қамтитын боламыз. Мақаланың соңында мен Lumispot Tech компаниясының CW DPL сынақ есебін және біздің ерекше артықшылықтарымызды көрсетемін.
Қолдану өрісі
Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлер негізінен қатты денелі лазерлерге арналған сорғы көздері ретінде қолданылады. Практикалық қолданыстарда жартылай өткізгіш лазердің диодты сорғы көзі лазерлік диодты сорғымен жұмыс істейтін қатты денелі лазер технологиясын оңтайландырудың кілті болып табылады.
Бұл лазер түрі кристалдарды айдау үшін дәстүрлі криптон немесе ксенон шамының орнына бекітілген толқын ұзындығы шығысы бар жартылай өткізгіш лазерді пайдаланады. Нәтижесінде, бұл жаңартылған лазер 2 деп аталады.ndжоғары тиімділік, ұзақ қызмет ету мерзімі, жақсы сәуле сапасы, жақсы тұрақтылық, ықшамдылық және миниатюризация сипаттамаларына ие CW сорғы лазерін (G2-A) жасау.
Жоғары қуатты сорғы мүмкіндігі
CW диодты сорғы көзі оптикалық энергия жылдамдығының қарқынды өсуін ұсынады, қатты күйдегі лазердегі күшейту ортасын тиімді айдайды, бұл қатты күйдегі лазердің ең жақсы өнімділігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, оның салыстырмалы түрде жоғары шыңдық қуаты (немесе орташа қуаты) кең ауқымды қолданбаларды қамтамасыз етеді.өнеркәсіп, медицина және ғылым.
Тамаша сәуле және тұрақтылық
CW жартылай өткізгіш сорғы лазерлік модулі жарық сәулесінің керемет сапасына ие, тұрақтылығы өздігінен, бұл басқарылатын дәл лазерлік жарық шығаруды жүзеге асыру үшін өте маңызды. Модульдер қатты денелі лазердің сенімді және тұрақты айдалуын қамтамасыз ететін, жақсы анықталған және тұрақты сәуле профилін жасауға арналған. Бұл мүмкіндік өнеркәсіптік материалдарды өңдеуде лазерді қолдану талаптарына толық сәйкес келеді, лазерлік кесужәне ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар.
Үздіксіз толқындық жұмыс
CW жұмыс режимі үздіксіз толқын ұзындығындағы лазер мен импульсті лазердің екі артықшылығын біріктіреді. CW лазері мен импульсті лазердің негізгі айырмашылығы - шығыс қуаты.CW Үздіксіз толқынды лазер деп те аталатын лазер тұрақты жұмыс режимінің және үздіксіз толқын жіберу мүмкіндігінің сипаттамаларына ие.
Ықшам және сенімді дизайн
CW DPL токқа оңай біріктірілуі мүмкінқатты денелі лазерықшам дизайны мен құрылымына байланысты. Олардың берік конструкциясы және жоғары сапалы компоненттері ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз етеді, тоқтап қалу уақытын және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады, бұл әсіресе өнеркәсіптік өндірісте және медициналық процедураларда маңызды.
DPL сериясының нарықтық сұранысы - өсіп келе жатқан нарықтық мүмкіндіктер
Қатты денелі лазерлерге деген сұраныс әртүрлі салаларда кеңейе берген сайын, CW диодты сорғысы бар лазер модульдері сияқты жоғары өнімді сорғы көздеріне деген қажеттілік те артады. Өндіріс, денсаулық сақтау, қорғаныс және ғылыми зерттеулер сияқты салалар дәл қолдану үшін қатты денелі лазерлерге сүйенеді.
Қорытындылай келе, қатты денелі лазердің диодты сорғы көзі ретінде өнімдердің сипаттамалары: жоғары қуатты сорғылау мүмкіндігі, тұрақты ток жұмыс режимі, сәуленің тамаша сапасы мен тұрақтылығы, сондай-ақ ықшам құрылымды дизайн осы лазерлік модульдерге нарықтық сұранысты арттырады. Жеткізуші ретінде Lumispot Tech компаниясы DPL сериясында қолданылатын өнімділік пен технологияларды оңтайландыруға көп күш салады.
Lumispot Tech компаниясының G2-A DPL өнім жиынтығы
Әрбір өнім жиынтығында көлденең қабатталған массив модульдерінің үш тобы бар, көлденең қабатталған массив модульдерінің әрбір тобының 25 А-да шамамен 100 Вт қуаты және 25 А-да жалпы қуаты 300 Вт.
G2-A сорғысының флуоресценциялық дағы төменде көрсетілген:
G2-A диодты сорғының қатты күйдегі лазерінің негізгі техникалық деректері:
Технологиялардағы біздің күшті жақтарымыз
1. Уақытша жылуды басқару технологиясы
Жартылай өткізгішті сорғымен жұмыс істейтін қатты денелі лазерлер жоғары шыңдық қуат шығысымен квазиүздіксіз толқындық (CW) және жоғары орташа қуат шығысымен үздіксіз толқындық (CW) қолданбалар үшін кеңінен қолданылады. Бұл лазерлерде термиялық раковинаның биіктігі және чиптер арасындағы қашықтық (яғни, негіз бен чиптің қалыңдығы) өнімнің жылу тарату мүмкіндігіне айтарлықтай әсер етеді. Чиптен чипке дейінгі үлкен қашықтық жылуды жақсы таратуға әкеледі, бірақ өнім көлемін арттырады. Керісінше, чип аралығы азайса, өнім өлшемі азаяды, бірақ өнімнің жылу тарату мүмкіндігі жеткіліксіз болуы мүмкін. Жылу тарату талаптарына сай келетін оңтайлы жартылай өткізгішті сорғымен жұмыс істейтін қатты денелі лазерді жобалау үшін ең ықшам көлемді пайдалану жобалаудағы қиын міндет болып табылады.
Тұрақты күйдегі термиялық модельдеудің графигі
Lumispot Tech құрылғының температура өрісін модельдеу және есептеу үшін шекті элементтер әдісін қолданады. Термиялық модельдеу үшін қатты дененің жылу алмасуының тұрақты күйдегі термиялық модельдеуі мен сұйықтық температурасының термиялық модельдеуінің үйлесімі қолданылады. Үздіксіз жұмыс жағдайлары үшін, төмендегі суретте көрсетілгендей: өнім қатты дененің жылу алмасуының тұрақты күйдегі термиялық модельдеу жағдайларында оңтайлы чип аралығы мен орналасуына ие болуы ұсынылады. Осы арақашықтық пен құрылым бойынша өнім жақсы жылу тарату мүмкіндігіне, төмен шың температурасына және ең ықшам сипаттамасына ие.
2.AuSn дәнекеріинкапсуляция процесі
Lumispot Tech компаниясы индий дәнекерінен туындаған термиялық шаршау, электромиграция және электрлік-термиялық миграцияға байланысты мәселелерді шешу үшін дәстүрлі индий дәнекерінің орнына AnSn дәнекерін пайдаланатын қаптама техникасын қолданады. AuSn дәнекерін қолдану арқылы біздің компания өнімнің сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін арттыруға бағытталған. Бұл алмастыру штангалардың тұрақты аралығын қамтамасыз ету арқылы жүзеге асырылады, бұл өнімнің сенімділігі мен қызмет ету мерзімін жақсартуға ықпал етеді.
Жоғары қуатты жартылай өткізгішті айдалатын қатты денелі лазердің қаптама технологиясында индий (In) металы төмен балқу температурасы, төмен пісіру кернеуі, пайдаланудың қарапайымдылығы және жақсы пластикалық деформация мен инфильтрация артықшылықтарына байланысты көптеген халықаралық өндірушілермен дәнекерлеу материалы ретінде қабылданды. Дегенмен, үздіксіз жұмыс жағдайында жартылай өткізгішті айдалатын қатты денелі лазерлер үшін ауыспалы кернеу индий дәнекерлеу қабатының кернеу шаршауын тудырады, бұл өнімнің істен шығуына әкеледі. Әсіресе жоғары және төмен температураларда және ұзын импульс енінде индий дәнекерлеуінің істен шығу жылдамдығы өте айқын.
Әртүрлі дәнекерлеу пакеттері бар лазерлердің жеделдетілген өмірлік сынақтарын салыстыру
600 сағаттық тозудан кейін индий дәнекерімен қапталған барлық өнімдер істен шығады; ал алтын қалайымен қапталған өнімдер қуатта ешқандай өзгеріссіз 2000 сағаттан астам жұмыс істейді; бұл AuSn капсуласының артықшылықтарын көрсетеді.
Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердің сенімділігін арттыру және әртүрлі өнімділік көрсеткіштерінің тұрақтылығын сақтау үшін Lumispot Tech компаниясы жаңа қаптама материалы ретінде қатты дәнекерлеуді (AuSn) қабылдайды. Термиялық кеңею коэффициентін пайдалану, сәйкес келетін субстрат материалын (CTE-Matched Submount) пайдалану, термиялық кернеуді тиімді түрде босату, қатты дәнекерлеуді дайындау кезінде кездесетін техникалық мәселелерді шешудің жақсы шешімі болып табылады. Субстрат материалының (субмount) жартылай өткізгіш чипке дәнекерленуінің қажетті шарты - беттік металлдау. Беттік металлдау - субстрат материалының бетінде диффузиялық тосқауыл қабатының және дәнекердің инфильтрация қабатының пайда болуы.
Индий дәнекеріне салынған лазердің электромиграция механизмінің схемалық диаграммасы
Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердің сенімділігін арттыру және әртүрлі өнімділік көрсеткіштерінің тұрақтылығын сақтау үшін Lumispot Tech компаниясы жаңа қаптама материалы ретінде қатты дәнекерлеуді (AuSn) қабылдайды. Термиялық кеңею коэффициентін пайдалану, сәйкес келетін субстрат материалын (CTE-Matched Submount) пайдалану, термиялық кернеуді тиімді түрде босату, қатты дәнекерлеуді дайындау кезінде кездесетін техникалық мәселелерді шешудің жақсы шешімі болып табылады. Субстрат материалының (субмount) жартылай өткізгіш чипке дәнекерленуінің қажетті шарты - беттік металлдау. Беттік металлдау - субстрат материалының бетінде диффузиялық тосқауыл қабатының және дәнекердің инфильтрация қабатының пайда болуы.
Оның мақсаты, бір жағынан, дәнекердің субстрат материалына диффузиясын бөгеу, екінші жағынан, дәнекерді субстрат материалының дәнекерлеу қабілетімен нығайту, қуыстың дәнекер қабатының алдын алу. Беттік металлдау сонымен қатар субстрат материалының беткі тотығуы мен ылғалдың енуіне жол бермейді, дәнекерлеу процесінде жанасу кедергісін азайтады және осылайша дәнекерлеу беріктігін және өнімнің сенімділігін арттырады. Жартылай өткізгішті айдалатын қатты күйдегі лазерлер үшін дәнекерлеу материалы ретінде қатты дәнекер AuSn пайдалану индийдің кернеу шаршауын, тотығуды және электротермиялық миграцияны және басқа да ақауларды тиімді түрде болдырмайды, жартылай өткізгіш лазерлердің сенімділігін, сондай-ақ лазердің қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсартады. Алтын-қалайы инкапсуляция технологиясын қолдану индий дәнекерінің электромиграциясы мен электротермиялық миграциясы мәселелерін шеше алады.
Lumispot Tech компаниясының шешімі
Үздіксіз немесе импульсті лазерлерде сорғы сәулеленуін лазерлік ортаның сіңіруі және ортаның сыртқы салқындауы нәтижесінде пайда болатын жылу лазерлік ортаның ішінде температураның біркелкі таралмауына әкеледі, бұл температура градиенттеріне әкеледі, ортаның сыну көрсеткішінің өзгеруіне әкеледі және содан кейін әртүрлі жылулық әсерлерді тудырады. Күшейту ортасының ішіндегі жылулық тұндыру термиялық линзалау әсеріне және термиялық индукцияланған қос сыну әсеріне әкеледі, бұл лазер жүйесінде белгілі бір шығындарды тудырады, лазердің қуыстағы тұрақтылығына және шығыс сәулесінің сапасына әсер етеді. Үздіксіз жұмыс істейтін лазерлік жүйеде күшейту ортасындағы жылулық кернеу сорғы қуаты артқан сайын өзгереді. Жүйедегі әртүрлі жылулық әсерлер бүкіл лазерлік жүйеге сәуле сапасын жақсарту және жоғары шығыс қуатын алу үшін айтарлықтай әсер етеді, бұл шешілуі тиіс мәселелердің бірі. Жұмыс процесінде кристалдардың жылулық әсерін қалай тиімді тежеуге және азайтуға болады, ғалымдар ұзақ уақыт бойы алаңдап келеді, бұл қазіргі зерттеу нүктелерінің біріне айналды.
Термиялық линза қуысы бар Nd:YAG лазері
Жоғары қуатты LD-сорғысы бар Nd:YAG лазерлерін әзірлеу жобасында термиялық линзалау қуысы бар Nd:YAG лазерлері шешілді, осылайша модуль жоғары қуат ала отырып, жоғары сәуле сапасын ала алады.
Lumispot Tech компаниясы жоғары қуатты LD сорғысымен жұмыс істейтін Nd:YAG лазерін әзірлеу жобасында G2-A модулін жасап шығарды, ол термиялық линзасы бар қуыстарға байланысты төмен қуат мәселесін айтарлықтай шешеді, бұл модульге жоғары сәуле сапасымен жоғары қуат алуға мүмкіндік береді.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 24 шілде