| Ενθυλάκωση Συγκόλληση του Στοίβες ράβδων λέιζερ διόδου | AuSn Συσκευασμένο |
| Κεντρικό μήκος κύματος | 1064 nm |
| Ισχύς εξόδου | ≥55W |
| Ρεύμα εργασίας | ≤30 A |
| Τάση λειτουργίας | ≤24V |
| Λειτουργία εργασίας | CW |
| Μήκος κοιλότητας | 900 χλστ |
| Καθρέφτης εξόδου | T = 20% |
| Θερμοκρασία νερού | 25±3℃ |
Εγγραφείτε στα Social Media μας για άμεση δημοσίευση
Περίληψη
Η ζήτηση για μονάδες λέιζερ με αντλία διόδου CW (Continuous Wave) αυξάνεται ραγδαία ως βασική πηγή άντλησης για λέιζερ στερεάς κατάστασης. Αυτές οι μονάδες προσφέρουν μοναδικά πλεονεκτήματα για την κάλυψη των ειδικών απαιτήσεων των εφαρμογών λέιζερ στερεάς κατάστασης. Το G2 - A Diode Pump Solid State Laser, το νέο προϊόν της σειράς CW Diode Pump Series από την LumiSpot Tech, έχει ευρύτερο πεδίο εφαρμογής και καλύτερες δυνατότητες απόδοσης.
Σε αυτό το άρθρο, θα συμπεριλάβουμε περιεχόμενο που θα επικεντρώνεται στις εφαρμογές του προϊόντος, στα χαρακτηριστικά του προϊόντος και στα πλεονεκτήματα του προϊόντος σχετικά με το λέιζερ στερεάς κατάστασης αντλίας διόδου CW. Στο τέλος του άρθρου, θα παρουσιάσω την αναφορά δοκιμής του CW DPL από την Lumispot Tech και τα ειδικά πλεονεκτήματά μας.
Το πεδίο εφαρμογής
Τα λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται κυρίως ως πηγές αντλίας για λέιζερ στερεάς κατάστασης. Σε πρακτικές εφαρμογές, μια πηγή άντλησης διόδου λέιζερ ημιαγωγών είναι το κλειδί για τη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας λέιζερ στερεάς κατάστασης με αντλία διόδου λέιζερ.
Αυτός ο τύπος λέιζερ χρησιμοποιεί ένα λέιζερ ημιαγωγών με έξοδο σταθερού μήκους κύματος αντί για την παραδοσιακή λάμπα Krypton ή Xenon για την άντληση των κρυστάλλων. Ως αποτέλεσμα, αυτό το αναβαθμισμένο λέιζερ ονομάζεται 2ndγενιά λέιζερ αντλίας CW (G2-A), η οποία έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής απόδοσης, μεγάλης διάρκειας ζωής, καλής ποιότητας δέσμης, καλής σταθερότητας, συμπαγούς και μικρογραφίας.
Ικανότητα άντλησης υψηλής ισχύος
Η πηγή αντλίας διόδων CW προσφέρει μια έντονη έκρηξη ρυθμού οπτικής ενέργειας, αντλώντας αποτελεσματικά το μέσο απολαβής στο λέιζερ στερεάς κατάστασης, για να πραγματοποιηθεί η καλύτερη απόδοση του λέιζερ στερεάς κατάστασης. Επίσης, η σχετικά υψηλή ισχύς αιχμής του (ή μέση ισχύς) επιτρέπει ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογώνβιομηχανία, ιατρική και επιστήμη.
Εξαιρετική δέσμη και σταθερότητα
Η μονάδα λέιζερ άντλησης ημιαγωγών CW έχει την εξαιρετική ποιότητα μιας δέσμης φωτός, με σταθερότητα αυθόρμητα, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη της ελεγχόμενης ακριβούς απόδοσης φωτός λέιζερ. Οι μονάδες έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν ένα καλά καθορισμένο και σταθερό προφίλ δέσμης, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη και συνεπή άντληση του λέιζερ στερεάς κατάστασης. Αυτό το χαρακτηριστικό ικανοποιεί τέλεια τις απαιτήσεις της εφαρμογής λέιζερ στη βιομηχανική επεξεργασία υλικών, κοπή με λέιζερκαι Ε&Α.
Συνεχής Λειτουργία Κυμάτων
Ο τρόπος λειτουργίας CW συνδυάζει και τα δύο πλεονεκτήματα του λέιζερ συνεχούς μήκους κύματος και του παλμικού λέιζερ. Η κύρια διαφορά μεταξύ CW Laser και παλμικού λέιζερ είναι η ισχύς εξόδου.CW Το λέιζερ, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως λέιζερ συνεχούς κύματος, έχει τα χαρακτηριστικά ενός σταθερού τρόπου λειτουργίας και τη δυνατότητα αποστολής συνεχούς κύματος.
Συμπαγής και αξιόπιστη σχεδίαση
Το CW DPL μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί στο ρεύμαλέιζερ στερεάς κατάστασηςανάλογα με τον συμπαγή σχεδιασμό και τη δομή. Η στιβαρή κατασκευή και τα υψηλής ποιότητας εξαρτήματά τους εξασφαλίζουν μακροπρόθεσμη αξιοπιστία, ελαχιστοποιώντας το χρόνο διακοπής λειτουργίας και το κόστος συντήρησης, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό στη βιομηχανική κατασκευή και τις ιατρικές διαδικασίες.
The Market Demand of the Series of DPL - Growing Market Opportunities
Καθώς η ζήτηση για λέιζερ στερεάς κατάστασης συνεχίζει να επεκτείνεται σε διάφορες βιομηχανίες, το ίδιο συμβαίνει και με την ανάγκη για πηγές άντλησης υψηλής απόδοσης, όπως μονάδες λέιζερ με αντλία διόδου CW. Βιομηχανίες όπως η κατασκευή, η υγειονομική περίθαλψη, η άμυνα και η επιστημονική έρευνα βασίζονται σε λέιζερ στερεάς κατάστασης για εφαρμογές ακριβείας.
Συνοψίζοντας, ως πηγή άντλησης διόδου του λέιζερ στερεάς κατάστασης, τα χαρακτηριστικά των προϊόντων: ικανότητα άντλησης υψηλής ισχύος, λειτουργία CW, εξαιρετική ποιότητα και σταθερότητα δέσμης και συμπαγής δομή, αυξάνουν τη ζήτηση της αγοράς σε αυτά. μονάδες λέιζερ. Ως προμηθευτής, η Lumispot Tech καταβάλλει επίσης μεγάλη προσπάθεια για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης και των τεχνολογιών που εφαρμόζονται στη σειρά DPL.
Πακέτο προϊόντος Σετ G2-A DPL από την Lumispot Tech
Κάθε σετ προϊόντων περιέχει τρεις ομάδες οριζόντια στοιβαγμένων μονάδων συστοιχίας, κάθε ομάδα μονάδων οριζόντιας στοιβαγμένης συστοιχίας αντλητικής ισχύος περίπου 100W@25A και συνολική ισχύ άντλησης 300W@25A.
Το σημείο φθορισμού της αντλίας G2-A φαίνεται παρακάτω:
Τα κύρια τεχνικά δεδομένα του λέιζερ στερεάς κατάστασης αντλίας διόδου G2-A:
Η Δύναμη μας στις Τεχνολογίες
1. Τεχνολογία Μεταβατικής Θερμικής Διαχείρισης
Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης με αντλία ημιαγωγών χρησιμοποιούνται ευρέως για εφαρμογές οιονεί συνεχών κυμάτων (CW) με υψηλή απόδοση ισχύος αιχμής και εφαρμογές συνεχών κυμάτων (CW) με υψηλή μέση ισχύ εξόδου. Σε αυτά τα λέιζερ, το ύψος του θερμικού νεροχύτη και η απόσταση μεταξύ των τσιπ (δηλαδή, το πάχος του υποστρώματος και του τσιπ) επηρεάζουν σημαντικά την ικανότητα απαγωγής θερμότητας του προϊόντος. Μια μεγαλύτερη απόσταση τσιπ-τσιπ έχει ως αποτέλεσμα καλύτερη απαγωγή θερμότητας αλλά αυξάνει τον όγκο του προϊόντος. Αντίθετα, εάν η απόσταση των τσιπ μειωθεί, το μέγεθος του προϊόντος θα μειωθεί, αλλά η ικανότητα απαγωγής θερμότητας του προϊόντος μπορεί να είναι ανεπαρκής. Η χρήση του πιο συμπαγούς όγκου για το σχεδιασμό ενός βέλτιστου λέιζερ στερεάς κατάστασης αντλούμενου από ημιαγωγούς που πληροί τις απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας είναι ένα δύσκολο έργο στο σχεδιασμό.
Γράφημα της θερμικής προσομοίωσης σταθερής κατάστασης
Το Lumispot Tech εφαρμόζει τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων για την προσομοίωση και τον υπολογισμό του πεδίου θερμοκρασίας της συσκευής. Για τη θερμική προσομοίωση χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός θερμικής προσομοίωσης σταθερής κατάστασης μεταφοράς θερμότητας και θερμικής προσομοίωσης θερμοκρασίας υγρού. Για συνθήκες συνεχούς λειτουργίας, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: το προϊόν προτείνεται να έχει τη βέλτιστη απόσταση και διάταξη τσιπ υπό τις συνθήκες θερμικής προσομοίωσης σταθερής κατάστασης μεταφοράς θερμότητας. Κάτω από αυτήν την απόσταση και τη δομή, το προϊόν έχει καλή ικανότητα απαγωγής θερμότητας, χαμηλή θερμοκρασία αιχμής και το πιο συμπαγές χαρακτηριστικό.
2.Συγκόλληση AuSnδιαδικασία ενθυλάκωσης
Η Lumispot Tech χρησιμοποιεί μια τεχνική συσκευασίας που χρησιμοποιεί συγκόλληση AnSn αντί της παραδοσιακής συγκόλλησης ινδίου για την αντιμετώπιση ζητημάτων που σχετίζονται με τη θερμική κόπωση, την ηλεκτρομετανάστευση και την ηλεκτρική-θερμική μετανάστευση που προκαλείται από τη συγκόλληση ινδίου. Υιοθετώντας τη συγκόλληση AuSn, η εταιρεία μας στοχεύει να ενισχύσει την αξιοπιστία και τη μακροζωία του προϊόντος. Αυτή η αντικατάσταση πραγματοποιείται ενώ εξασφαλίζεται σταθερή απόσταση μεταξύ των στοίβων ράβδων, συμβάλλοντας περαιτέρω στη βελτίωση της αξιοπιστίας και της διάρκειας ζωής του προϊόντος.
Στην τεχνολογία συσκευασίας του λέιζερ στερεάς κατάστασης με αντλία ημιαγωγών υψηλής ισχύος, το μέταλλο ινδίου (In) έχει υιοθετηθεί ως υλικό συγκόλλησης από περισσότερους διεθνείς κατασκευαστές λόγω των πλεονεκτημάτων του στο χαμηλό σημείο τήξης, τη χαμηλή τάση συγκόλλησης, την εύκολη λειτουργία και το καλό πλαστικό παραμόρφωση και διείσδυση. Ωστόσο, για λέιζερ στερεάς κατάστασης που αντλούνται από ημιαγωγούς υπό συνθήκες εφαρμογής συνεχούς λειτουργίας, η εναλλασσόμενη τάση θα προκαλέσει κόπωση από τάση του στρώματος συγκόλλησης με ίνδιο, η οποία θα οδηγήσει σε αστοχία του προϊόντος. Ειδικά σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες και μεγάλα πλάτη παλμών, το ποσοστό αστοχίας της συγκόλλησης με ίνδιο είναι πολύ προφανές.
Σύγκριση δοκιμών επιταχυνόμενης ζωής λέιζερ με διαφορετικές συσκευασίες συγκόλλησης
Μετά από 600 ώρες γήρανσης, όλα τα προϊόντα που είναι ενθυλακωμένα με συγκόλληση ινδίου αποτυγχάνουν. ενώ τα προϊόντα που είναι εγκλωβισμένα με χρυσό κασσίτερο λειτουργούν για περισσότερες από 2.000 ώρες χωρίς σχεδόν καμία αλλαγή στην ισχύ. αντικατοπτρίζοντας τα πλεονεκτήματα της ενθυλάκωσης AuSn.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αξιοπιστία των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος, διατηρώντας παράλληλα τη συνοχή διαφόρων δεικτών απόδοσης, η Lumispot Tech υιοθετεί το Hard Solder (AuSn) ως νέο τύπο υλικού συσκευασίας. Η χρήση συντελεστή θερμικής διαστολής προσαρμοσμένου υλικού υποστρώματος (CTE-Matched Submount), η αποτελεσματική απελευθέρωση θερμικής καταπόνησης, μια καλή λύση στα τεχνικά προβλήματα που μπορεί να προκύψουν κατά την προετοιμασία της σκληρής συγκόλλησης. Απαραίτητη προϋπόθεση για να μπορεί να συγκολληθεί το υλικό του υποστρώματος στο ημιαγωγικό τσιπ είναι η επιφανειακή επιμετάλλωση. Η επιφανειακή επιμετάλλωση είναι ο σχηματισμός ενός στρώματος φραγμού διάχυσης και στρώμα διείσδυσης συγκόλλησης στην επιφάνεια του υλικού υποστρώματος.
Σχηματικό διάγραμμα του μηχανισμού ηλεκτρομετανάστευσης ενός λέιζερ εγκλεισμένου σε συγκόλληση ινδίου
Προκειμένου να βελτιωθεί η αξιοπιστία των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος, διατηρώντας παράλληλα τη συνοχή διαφόρων δεικτών απόδοσης, η Lumispot Tech υιοθετεί το Hard Solder (AuSn) ως νέο τύπο υλικού συσκευασίας. Η χρήση συντελεστή θερμικής διαστολής προσαρμοσμένου υλικού υποστρώματος (CTE-Matched Submount), η αποτελεσματική απελευθέρωση θερμικής καταπόνησης, μια καλή λύση στα τεχνικά προβλήματα που μπορεί να προκύψουν κατά την προετοιμασία της σκληρής συγκόλλησης. Απαραίτητη προϋπόθεση για να μπορεί να συγκολληθεί το υλικό του υποστρώματος στο ημιαγωγικό τσιπ είναι η επιφανειακή επιμετάλλωση. Η επιφανειακή επιμετάλλωση είναι ο σχηματισμός ενός στρώματος φραγμού διάχυσης και στρώμα διείσδυσης συγκόλλησης στην επιφάνεια του υλικού υποστρώματος.
Σκοπός του είναι αφενός να εμποδίζει τη διάχυση της συγκόλλησης στο υλικό του υποστρώματος, αφετέρου να ενισχύσει τη συγκόλληση με την ικανότητα συγκόλλησης του υλικού του υποστρώματος, να εμποδίζει το στρώμα συγκόλλησης της κοιλότητας. Η επιφανειακή επιμετάλλωση μπορεί επίσης να αποτρέψει την οξείδωση της επιφάνειας του υλικού του υποστρώματος και την εισχώρηση υγρασίας, να μειώσει την αντίσταση επαφής στη διαδικασία συγκόλλησης και έτσι να βελτιώσει την αντοχή συγκόλλησης και την αξιοπιστία του προϊόντος. Η χρήση της σκληρής συγκόλλησης AuSn ως υλικό συγκόλλησης για λέιζερ στερεάς κατάστασης με αντλία ημιαγωγών μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά την κόπωση, την οξείδωση και την ηλεκτροθερμική μετανάστευση και άλλα ελαττώματα, βελτιώνοντας σημαντικά την αξιοπιστία των λέιζερ ημιαγωγών καθώς και τη διάρκεια ζωής του λέιζερ. Η χρήση της τεχνολογίας ενθυλάκωσης χρυσού-κασσιτέρου μπορεί να ξεπεράσει τα προβλήματα της ηλεκτρομετανάστευσης και της ηλεκτροθερμικής μετανάστευσης της συγκόλλησης ινδίου.
Λύση από την Lumispot Tech
Στα συνεχή ή παλμικά λέιζερ, η θερμότητα που παράγεται από την απορρόφηση της ακτινοβολίας της αντλίας από το μέσο λέιζερ και η εξωτερική ψύξη του μέσου οδηγούν σε ανομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας μέσα στο μέσο λέιζερ, με αποτέλεσμα διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, προκαλώντας αλλαγές στον δείκτη διάθλασης του μέσου και στη συνέχεια παράγει διάφορα θερμικά αποτελέσματα. Η θερμική εναπόθεση μέσα στο μέσο απολαβής οδηγεί στο φαινόμενο θερμικού φακού και στο θερμικά επαγόμενο φαινόμενο διπλής διάθλασης, το οποίο προκαλεί ορισμένες απώλειες στο σύστημα λέιζερ, επηρεάζοντας τη σταθερότητα του λέιζερ στην κοιλότητα και την ποιότητα της δέσμης εξόδου. Σε ένα σύστημα λέιζερ που λειτουργεί συνεχώς, η θερμική τάση στο μέσο απολαβής αλλάζει καθώς αυξάνεται η ισχύς της αντλίας. Οι διάφορες θερμικές επιδράσεις στο σύστημα επηρεάζουν σοβαρά ολόκληρο το σύστημα λέιζερ για να αποκτήσει καλύτερη ποιότητα δέσμης και υψηλότερη ισχύ εξόδου, κάτι που είναι ένα από τα προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν. Πώς να αναστέλλετε και να μετριάζετε αποτελεσματικά τη θερμική επίδραση των κρυστάλλων στη διαδικασία εργασίας, οι επιστήμονες έχουν προβληματιστεί εδώ και πολύ καιρό, έχει γίνει ένα από τα τρέχοντα ερευνητικά hotspot.
Nd:YAG laser με θερμική κοιλότητα φακού
Στο έργο της ανάπτυξης λέιζερ Nd:YAG με αντλία LD υψηλής ισχύος, επιλύθηκαν τα λέιζερ Nd:YAG με κοιλότητα θερμικού φακού, έτσι ώστε η μονάδα να μπορεί να αποκτήσει υψηλή ισχύ ενώ αποκτά υψηλή ποιότητα δέσμης.
Σε ένα έργο για την ανάπτυξη ενός λέιζερ Nd:YAG με αντλία LD υψηλής ισχύος, η Lumispot Tech ανέπτυξε τη μονάδα G2-A, η οποία λύνει σε μεγάλο βαθμό το πρόβλημα της χαμηλότερης ισχύος λόγω των κοιλοτήτων που περιέχουν θερμικό φακό, επιτρέποντας στη μονάδα να αποκτήσει υψηλή ισχύ με υψηλή ποιότητα δέσμης.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Ιουλίου 2023