| Indkapslingslodning af Diodelaserstangstabler | AuSn pakket |
| Central bølgelængde | 1064nm |
| Udgangseffekt | ≥55W |
| Arbejdsstrøm | ≤30 A |
| Arbejdsspænding | ≤24V |
| Arbejdstilstand | CW |
| Hulrumslængde | 900 mm |
| Udgangsspejl | T = 20% |
| Vandtemperatur | 25±3℃ |
Abonner på vores sociale medier for hurtige opslag
Abstrakt
Efterspørgslen efter CW (Continuous Wave) diodepumpede lasermoduler stiger hurtigt som en essentiel pumpekilde til faststoflasere. Disse moduler tilbyder unikke fordele, der opfylder de specifikke krav til faststoflaserapplikationer. G2 - En diodepumpe-faststoflaser, det nye produkt i CW-diodepumpeserien fra LumiSpot Tech, har et bredere anvendelsesområde og bedre ydeevne.
I denne artikel vil vi inkludere indhold med fokus på produktets anvendelser, produktegenskaber og produktfordele vedrørende CW diodepumpe-faststoflaseren. I slutningen af artiklen vil jeg demonstrere testrapporten for CW DPL fra Lumispot Tech og vores særlige fordele.
Anvendelsesfeltet
Højtydende halvlederlasere bruges primært som pumpekilder til faststoflasere. I praktiske anvendelser er en halvlederlaserdiodepumpekilde nøglen til at optimere den laserdiodepumpede faststoflaserteknologi.
Denne type laser bruger en halvlederlaser med en fast bølgelængde i stedet for den traditionelle krypton- eller xenonlampe til at pumpe krystallerne. Som et resultat kaldes denne opgraderede laser den 2.ndgeneration af CW-pumpelaser (G2-A), som har egenskaber som høj effektivitet, lang levetid, god strålekvalitet, god stabilitet, kompakthed og miniaturisering.
Højtydende pumpeevne
CW Diode Pump Source tilbyder en intens udbrud af optisk energi, der effektivt pumper forstærkningsmediet i faststoflaseren for at opnå den bedste ydeevne fra faststoflaseren. Dens relativt høje peakeffekt (eller gennemsnitseffekt) muliggør også en bredere vifte af anvendelser iindustri, medicin og videnskab.
Fremragende stråle og stabilitet
CW halvlederpumpelasermodulet har den enestående kvalitet af en lysstråle med spontan stabilitet, hvilket er afgørende for at realisere den kontrollerbare præcise laserlysudgang. Modulerne er designet til at producere en veldefineret og stabil stråleprofil, der sikrer pålidelig og ensartet pumpning af faststoflaseren. Denne funktion opfylder perfekt kravene til laseranvendelser i industriel materialeforarbejdning, laserskæringog forskning og udvikling.
Kontinuerlig bølgedrift
CW-arbejdstilstanden kombinerer fordelene ved en kontinuerlig bølgelængdelaser og en pulserende laser. Hovedforskellen mellem en CW-laser og en pulserende laser er udgangseffekten.CW En laser, der også er kendt som en kontinuerlig bølgelaser, har egenskaber som en stabil arbejdstilstand og evnen til at sende en kontinuerlig bølge.
Kompakt og pålideligt design
CW DPL kan nemt integreres i den nuværendefaststoflaserafhængigt af det kompakte design og struktur. Deres robuste konstruktion og komponenter af høj kvalitet sikrer langvarig pålidelighed, hvilket minimerer nedetid og vedligeholdelsesomkostninger, hvilket er særligt vigtigt i industriel produktion og medicinske procedurer.
Markedsefterspørgslen efter DPL-serien - Voksende markedsmuligheder
I takt med at efterspørgslen efter faststoflasere fortsætter med at vokse på tværs af forskellige brancher, stiger også behovet for højtydende pumpekilder såsom CW-diodepumpede lasermoduler. Brancher som fremstilling, sundhedspleje, forsvar og videnskabelig forskning er afhængige af faststoflasere til præcisionsapplikationer.
Kort sagt, som diodepumpekilde for faststoflasere øger produkternes egenskaber: høj pumpekapacitet, CW-driftstilstand, fremragende strålekvalitet og stabilitet samt kompakt struktureret design, markedets efterspørgsel efter disse lasermoduler. Som leverandør lægger Lumispot Tech også stor vægt på at optimere ydeevnen og de teknologier, der anvendes i DPL-serien.
Produktpakkesæt med G2-A DPL fra Lumispot Tech
Hvert sæt produkter indeholder tre grupper af vandret stablede array-moduler, hvor hver gruppe af horisontalt stablede array-moduler har en pumpeeffekt på omkring 100 W @ 25 A og en samlet pumpeeffekt på 300 W @ 25 A.
G2-A-pumpens fluorescensplet er vist nedenfor:
De vigtigste tekniske data for G2-A diodepumpe solid state laser:
Vores styrke inden for teknologier
1. Teknologi til styring af transient varme
Halvlederpumpede faststoflasere anvendes i vid udstrækning til kvasi-kontinuerlige bølgeapplikationer (CW) med høj peak-effekt og kontinuerlige bølgeapplikationer (CW) med høj gennemsnitlig effekt. I disse lasere påvirker højden af den termiske plade og afstanden mellem chips (dvs. tykkelsen af substratet og chippen) produktets varmeafledningsevne betydeligt. En større afstand mellem chip og chip resulterer i bedre varmeafledning, men øger produktvolumenet. Omvendt, hvis chipafstanden reduceres, vil produktstørrelsen blive reduceret, men produktets varmeafledningsevne kan være utilstrækkelig. At udnytte det mest kompakte volumen til at designe en optimal halvlederpumpet faststoflaser, der opfylder varmeafledningskravene, er en vanskelig opgave i designet.
Graf for den stationære termiske simulering
Lumispot Tech anvender finite element-metoden til at simulere og beregne enhedens temperaturfelt. En kombination af stationær termisk simulering af fast varmeoverføring og væsketemperatur anvendes til termisk simulering. Til kontinuerlige driftsforhold, som vist i figuren nedenfor: Produktet foreslås at have den optimale chipafstand og -arrangement under stationære termiske simuleringsforhold af fast varmeoverføring. Under denne afstand og struktur har produktet god varmeafledningsevne, lav peaktemperatur og den mest kompakte egenskab.
2.AuSn-loddetindkapslingsproces
Lumispot Tech anvender en pakningsteknik, der bruger AnSn-lodning i stedet for traditionelt indiumlodning for at løse problemer relateret til termisk træthed, elektromigration og elektrisk-termisk migration forårsaget af indiumlodning. Ved at anvende AuSn-lodning sigter vores virksomhed mod at forbedre produktets pålidelighed og levetid. Denne substitution udføres, samtidig med at der sikres konstant afstand mellem stakkene, hvilket yderligere bidrager til forbedringen af produktets pålidelighed og levetid.
Inden for pakningsteknologien til højtydende halvlederpumpede faststoflasere er indium (In)-metal blevet anvendt som svejsemateriale af flere internationale producenter på grund af dets fordele ved lavt smeltepunkt, lav svejsespænding, nem betjening og god plastisk deformation og infiltration. For halvlederpumpede faststoflasere under kontinuerlig drift vil den alternerende spænding imidlertid forårsage spændingsudmattelse af indium-svejselaget, hvilket vil føre til produktfejl. Især ved høje og lave temperaturer og lange pulsbredder er fejlraten ved indium-svejsning meget tydelig.
Sammenligning af accelererede levetidstests af lasere med forskellige loddepakker
Efter 600 timers ældning svigter alle produkter indkapslet med indiumlodning; mens produkter indkapslet med guldtin fungerer i mere end 2.000 timer næsten uden ændring i effekt, hvilket afspejler fordelene ved AuSn-indkapsling.
For at forbedre pålideligheden af højtydende halvlederlasere, samtidig med at konsistensen af forskellige præstationsindikatorer opretholdes, anvender Lumispot Tech hårdloddet (AuSn) som en ny type emballagemateriale. Brugen af substratmateriale med en termisk udvidelseskoefficient (CTE-Matched Submount), der effektivt frigiver termisk stress, er en god løsning på de tekniske problemer, der kan opstå ved fremstilling af hårdloddet. En nødvendig betingelse for, at substratmaterialet (submount) kan loddes til halvlederchippen, er overflademetallisering. Overflademetallisering er dannelsen af et lag af diffusionsbarriere og et loddeinfiltrationslag på overfladen af substratmaterialet.
Skematisk diagram over elektromigrationsmekanismen for en laser indkapslet i indiumloddet
For at forbedre pålideligheden af højtydende halvlederlasere, samtidig med at konsistensen af forskellige præstationsindikatorer opretholdes, anvender Lumispot Tech hårdloddet (AuSn) som en ny type emballagemateriale. Brugen af substratmateriale med en termisk udvidelseskoefficient (CTE-Matched Submount), der effektivt frigiver termisk stress, er en god løsning på de tekniske problemer, der kan opstå ved fremstilling af hårdloddet. En nødvendig betingelse for, at substratmaterialet (submount) kan loddes til halvlederchippen, er overflademetallisering. Overflademetallisering er dannelsen af et lag af diffusionsbarriere og et loddeinfiltrationslag på overfladen af substratmaterialet.
Dens formål er på den ene side at blokere diffusion af loddet til substratmaterialet, og på den anden side at styrke loddets svejseevne med substratmaterialet for at forhindre loddelaget i hulrummet. Overflademetallisering kan også forhindre oxidation og fugtindtrængning på substratmaterialets overflade, reducere kontaktmodstanden i svejseprocessen og dermed forbedre svejsestyrken og produktets pålidelighed. Brugen af hårdloddet AuSn som svejsemateriale til halvlederpumpede faststoflasere kan effektivt undgå indiumspændingsudmattelse, oxidation og elektrotermisk migration og andre defekter, hvilket forbedrer pålideligheden af halvlederlasere betydeligt samt laserens levetid. Brugen af guld-tin-indkapslingsteknologi kan overvinde problemerne med elektromigration og elektrotermisk migration af indiumloddet.
Løsning fra Lumispot Tech
I kontinuerlige eller pulserende lasere fører varmen, der genereres ved absorption af pumpestråling fra lasermediet, og den eksterne afkøling af mediet til en ujævn temperaturfordeling inde i lasermediet, hvilket resulterer i temperaturgradienter, der forårsager ændringer i mediets brydningsindeks og derefter producerer forskellige termiske effekter. Den termiske aflejring inde i forstærkningsmediet fører til den termiske linseeffekt og den termisk inducerede dobbeltbrydningseffekt, som producerer visse tab i lasersystemet, hvilket påvirker laserens stabilitet i hulrummet og kvaliteten af udgangsstrålen. I et kontinuerligt kørende lasersystem ændrer den termiske spænding i forstærkningsmediet sig, når pumpeeffekten stiger. De forskellige termiske effekter i systemet påvirker alvorligt hele lasersystemet for at opnå bedre strålekvalitet og højere udgangseffekt, hvilket er et af de problemer, der skal løses. Hvordan man effektivt hæmmer og afbøder den termiske effekt af krystaller i arbejdsprocessen, har forskere længe været bekymrede over, og det er blevet et af de nuværende forskningsområder.
Nd:YAG-laser med termisk linsehulrum
I projektet med udvikling af højtydende LD-pumpede Nd:YAG-lasere blev Nd:YAG-lasere med termisk linsehulrum løst, således at modulet kan opnå høj effekt og samtidig opnå høj strålekvalitet.
I et projekt til udvikling af en højtydende LD-pumpet Nd:YAG-laser har Lumispot Tech udviklet G2-A-modulet, som i høj grad løser problemet med lavere effekt på grund af hulrum i termiske linser, hvilket gør det muligt for modulet at opnå høj effekt med høj strålekvalitet.
Opslagstidspunkt: 24. juli 2023