| Innkapsling Lodde av Diode laserstangstabler | AuSn pakket |
| Sentral bølgelengde | 1064nm |
| Utgangseffekt | ≥55W |
| Arbeidsstrøm | ≤30 A |
| Arbeidsspenning | ≤24V |
| Arbeidsmodus | CW |
| Hulromslengde | 900 mm |
| Utgangsspeil | T = 20 % |
| Vanntemperatur | 25±3℃ |
Abonner på våre sosiale medier for raske innlegg
Abstrakt
Etterspørselen etter CW (Continuous Wave) diodepumpede lasermoduler øker raskt som en viktig pumpekilde for solid-state lasere. Disse modulene tilbyr unike fordeler for å møte de spesifikke kravene til solid-state laserapplikasjoner. G2 - A Diode Pump Solid State Laser, det nye produktet i CW Diode Pump Series fra LumiSpot Tech, har et bredere bruksområde og bedre ytelsesevner.
I denne artikkelen vil vi inkludere innhold med fokus på produktapplikasjonene, produktfunksjonene og produktfordelene angående CW-diodepumpens solid-state laser. På slutten av artikkelen vil jeg demonstrere testrapporten til CW DPL fra Lumispot Tech og våre spesielle fordeler.
Søknadsfeltet
Halvlederlasere med høy effekt brukes hovedsakelig som pumpekilder for solid-state lasere. I praktiske applikasjoner er en halvlederlaserdiodepumpekilde nøkkelen til å optimalisere den laserdiodepumpede solid-state laserteknologien.
Denne typen laser bruker en halvlederlaser med fast bølgelengdeutgang i stedet for den tradisjonelle Krypton- eller Xenon-lampen for å pumpe krystallene. Som et resultat kalles denne oppgraderte laseren 2ndgenerasjon av CW pumpelaser (G2-A), som har egenskapene høy effektivitet, lang levetid, god strålekvalitet, god stabilitet, kompakthet og miniatyrisering.
Høyeffekts pumpeevne
CW Diode Pump Source tilbyr et intenst utbrudd av optisk energihastighet, som effektivt pumper forsterkningsmediet i solid-state laseren, for å oppnå den beste ytelsen til solid-state laseren. Dessuten muliggjør dens relativt høye toppeffekt (eller gjennomsnittlig effekt) et bredere spekter av bruksområderindustri, medisin og vitenskap.
Utmerket stråle og stabilitet
CW halvlederpumpende lasermodul har den enestående kvaliteten til en lysstråle, med stabilitet spontant, noe som er avgjørende for å realisere den kontrollerbare presise laserlyseffekten. Modulene er designet for å produsere en veldefinert og stabil stråleprofil, som sikrer pålitelig og konsistent pumping av solid-state laseren. Denne funksjonen oppfyller perfekt kravene til laserapplikasjon i industriell materialbehandling, laserskjæring, og FoU.
Kontinuerlig bølgedrift
CW-arbeidsmodusen kombinerer både fordelene ved kontinuerlig bølgelengdelaser og pulserende laser. Hovedforskjellen mellom CW-laser og en pulserende laser er utgangseffekten.CW laser, som også er kjent som en kontinuerlig bølgelaser, har egenskapene til en stabil arbeidsmodus og evnen til å sende en kontinuerlig bølge.
Kompakt og pålitelig design
CW DPL kan enkelt integreres i strømmensolid-state laseravhengig av kompakt design og struktur. Deres robuste konstruksjon og høykvalitetskomponenter sikrer langsiktig pålitelighet, minimerer nedetid og vedlikeholdskostnader, noe som er spesielt viktig i industriell produksjon og medisinske prosedyrer.
Markedsetterspørselen til serien av DPL – voksende markedsmuligheter
Ettersom etterspørselen etter solid-state lasere fortsetter å ekspandere på tvers av ulike bransjer, øker også behovet for høyytelses pumpekilder som CW diodepumpede lasermoduler. Bransjer som produksjon, helsevesen, forsvar og vitenskapelig forskning er avhengige av solid-state lasere for presisjonsapplikasjoner.
For å oppsummere, som diodepumpekilden til solid-state laseren, øker egenskapene til produktene: høyeffekts pumpeevne, CW-driftsmodus, utmerket strålekvalitet og stabilitet, og kompakt strukturert design, markedets etterspørsel i disse lasermoduler. Som leverandør legger Lumispot Tech også mye arbeid i å optimalisere ytelsen og teknologiene som brukes i DPL-serien.
Produktpakkesett med G2-A DPL fra Lumispot Tech
Hvert sett med produkter inneholder tre grupper av horisontalt stablede array-moduler, hver gruppe med Horizontal Stacked Array-moduler pumper kraft på ca. 100W@25A, og en samlet pumpeeffekt på 300W@25A.
G2-A-pumpefluorescenspunktet er vist nedenfor:
De viktigste tekniske dataene for G2-A Diode Pump Solid State Laser:
Vår styrke innen teknologi
1. Transient Thermal Management Technology
Halvlederpumpede solid-state lasere er mye brukt for kvasi-kontinuerlige bølge (CW) applikasjoner med høy toppeffekt og kontinuerlig bølge (CW) applikasjoner med høy gjennomsnittlig effekt. I disse laserne påvirker høyden på varmeavløpet og avstanden mellom brikkene (dvs. tykkelsen på substratet og brikken) i betydelig grad produktets varmeavledningsevne. En større chip-til-chip-avstand gir bedre varmeavledning, men øker produktvolumet. Omvendt, hvis chipavstanden reduseres, vil produktstørrelsen reduseres, men produktets varmeavledningsevne kan være utilstrekkelig. Å utnytte det mest kompakte volumet til å designe en optimal halvlederpumpet solid-state laser som oppfyller kravene til varmeavledning er en vanskelig oppgave i designet.
Graf over den konstante termiske simuleringen
Lumispot Tech bruker finite element-metoden for å simulere og beregne temperaturfeltet til enheten. En kombinasjon av fast varmeoverføring steady-state termisk simulering og væsketemperatur termisk simulering brukes for termisk simulering. For kontinuerlige driftsforhold, som vist i figuren nedenfor: produktet er foreslått å ha den optimale chipavstanden og arrangementet under de faste varmeoverførings-stabile termiske simuleringsforholdene. Under denne avstanden og strukturen har produktet god varmeavledningsevne, lav topptemperatur og den mest kompakte egenskapen.
2.AuSn loddetinninnkapslingsprosess
Lumispot Tech bruker en pakketeknikk som bruker AnSn-loddemetall i stedet for tradisjonell indiumloddemetall for å løse problemer knyttet til termisk tretthet, elektromigrasjon og elektrisk-termisk migrasjon forårsaket av indiumloddemetall. Ved å ta i bruk AuSn-lodd, har selskapet vårt som mål å forbedre produktets pålitelighet og lang levetid. Denne erstatningen utføres samtidig som man sikrer konstant avstand mellom stangstablene, og bidrar ytterligere til forbedringen i produktets pålitelighet og levetid.
I emballasjeteknologien til høyeffekts halvlederpumpet solid-state laser, har indium (In) metall blitt tatt i bruk som sveisemateriale av flere internasjonale produsenter på grunn av fordelene med lavt smeltepunkt, lav sveisespenning, enkel betjening og god plast deformasjon og infiltrasjon. For halvlederpumpede faststofflasere under kontinuerlig drift vil imidlertid den vekslende spenningen forårsake spenningsutmatting av indiumsveiselaget, noe som vil føre til produktfeil. Spesielt i høye og lave temperaturer og lange pulsbredder er feilraten ved indiumsveising veldig åpenbar.
Sammenligning av akselererte levetidstester av lasere med forskjellige loddepakker
Etter 600 timers aldring mislykkes alle produktene som er innkapslet med indiumloddemetall; mens produktene innkapslet med gulltinn fungerer i mer enn 2000 timer uten nesten ingen endring i kraft; reflekterer fordelene med AuSn-innkapsling.
For å forbedre påliteligheten til høyeffekts halvlederlasere og samtidig opprettholde konsistensen til ulike ytelsesindikatorer, tar Lumispot Tech i bruk Hard Solder (AuSn) som en ny type emballasjemateriale. Bruken av termisk ekspansjonskoeffisient tilpasset substratmateriale (CTE-Matched Submount), effektiv frigjøring av termisk spenning, en god løsning på de tekniske problemene som kan oppstå ved fremstilling av hardloddemetall. En nødvendig betingelse for at underlagsmaterialet (submount) skal kunne loddes til halvlederbrikken er overflatemetallisering. Overflatemetallisering er dannelsen av et lag av diffusjonsbarriere og loddeinfiltrasjonslag på overflaten av substratmaterialet.
Skjematisk diagram av elektromigrasjonsmekanismen til en laser innkapslet i indiumloddemetall
For å forbedre påliteligheten til høyeffekts halvlederlasere og samtidig opprettholde konsistensen til ulike ytelsesindikatorer, tar Lumispot Tech i bruk Hard Solder (AuSn) som en ny type emballasjemateriale. Bruken av termisk ekspansjonskoeffisient tilpasset substratmateriale (CTE-Matched Submount), effektiv frigjøring av termisk spenning, en god løsning på de tekniske problemene som kan oppstå ved fremstilling av hardloddemetall. En nødvendig betingelse for at underlagsmaterialet (submount) skal kunne loddes til halvlederbrikken er overflatemetallisering. Overflatemetallisering er dannelsen av et lag av diffusjonsbarriere og loddeinfiltrasjonslag på overflaten av substratmaterialet.
Dens formål er på den ene siden å blokkere loddetinn til substratmaterialets diffusjon, på den annen side er å styrke loddetinnet med substratmaterialets sveiseevne, for å forhindre loddelaget i hulrommet. Overflatemetallisering kan også forhindre oksidasjon av substratmaterialets overflate og fuktinntrenging, redusere kontaktmotstanden i sveiseprosessen og dermed forbedre sveisestyrken og produktets pålitelighet. Bruken av hardloddet AuSn som sveisemateriale for halvlederpumpede faststofflasere kan effektivt unngå indiumstresstretthet, oksidasjon og elektrotermisk migrasjon og andre defekter, noe som betydelig forbedrer påliteligheten til halvlederlasere samt levetiden til laseren. Bruken av gull-tinn-innkapslingsteknologi kan overvinne problemene med elektromigrering og elektrotermisk migrering av indiumloddemetall.
Løsning fra Lumispot Tech
I kontinuerlige eller pulserende lasere fører varmen som genereres av absorpsjon av pumpestråling av lasermediet og ekstern avkjøling av mediet til ujevn temperaturfordeling inne i lasermediet, noe som resulterer i temperaturgradienter, som forårsaker endringer i brytningsindeksen til mediet. og deretter produsere forskjellige termiske effekter. Den termiske avsetningen inne i forsterkningsmediet fører til den termiske linseeffekten og termisk indusert dobbeltbrytningseffekt, som produserer visse tap i lasersystemet, som påvirker stabiliteten til laseren i hulrommet og kvaliteten på utgangsstrålen. I et kontinuerlig løpende lasersystem endres den termiske spenningen i forsterkningsmediet når pumpeeffekten øker. De ulike termiske effektene i systemet påvirker alvorlig hele lasersystemet for å oppnå bedre strålekvalitet og høyere utgangseffekt, som er et av problemene som skal løses. Hvordan effektivt hemme og dempe den termiske effekten av krystaller i arbeidsprosessen, har forskere vært urolige i lang tid, det har blitt en av dagens forskningshotspots.
Nd:YAG-laser med termisk linsehulrom
I prosjektet med å utvikle høyeffekts LD-pumpede Nd:YAG-lasere, ble Nd:YAG-laserne med termisk linsehulrom løst, slik at modulen kan oppnå høy effekt samtidig som den får høy strålekvalitet.
I et prosjekt for å utvikle en høyeffekts LD-pumpet Nd:YAG-laser, har Lumispot Tech utviklet G2-A-modulen, som i stor grad løser problemet med lavere effekt på grunn av termiske linseholdige hulrom, slik at modulen kan oppnå høy effekt med høy strålekvalitet.
Innleggstid: 24. juli 2023