| کپسوله لحیم کاری پشته میله لیزر دایود | AuSn بسته بندی شده |
| طول موج مرکزی | 1064 نانومتر |
| توان خروجی | ≥55 وات |
| جریان کاری | ≤30 A |
| ولتاژ کاری | ≤24 ولت |
| حالت کار | CW |
| طول حفره | 900 میلی متر |
| آینه خروجی | T = 20٪ |
| دمای آب | 25±3 ℃ |
برای ارسال سریع در رسانه های اجتماعی ما مشترک شوید
خلاصه
تقاضا برای ماژول های لیزری پمپ شده با دیود CW (موج پیوسته) به عنوان یک منبع پمپاژ ضروری برای لیزرهای حالت جامد به سرعت در حال افزایش است.این ماژول ها مزایای منحصر به فردی را برای برآوردن نیازهای خاص کاربردهای لیزر حالت جامد ارائه می دهند.G2 - لیزر حالت جامد پمپ دیود، محصول جدید سری پمپ های دیودی CW از LumiSpot Tech، دارای زمینه کاربردی گسترده تر و توانایی های عملکرد بهتری است.
در این مقاله، محتوایی با تمرکز بر کاربردهای محصول، ویژگی‌های محصول و مزایای محصول در رابطه با لیزر حالت جامد پمپ دیود CW ارائه خواهیم داد.در پایان مقاله، گزارش تست CW DPL از Lumispot Tech و مزایای ویژه ما را نشان خواهم داد.
فیلد برنامه
لیزرهای نیمه هادی پرقدرت عمدتاً به عنوان منبع پمپ برای لیزرهای حالت جامد استفاده می شوند.در کاربردهای عملی، منبع پمپاژ دیود لیزری نیمه هادی برای بهینه سازی فناوری لیزر حالت جامد پمپ شده با دیود لیزری کلیدی است.
این نوع لیزر به جای لامپ سنتی کریپتون یا زنون از یک لیزر نیمه هادی با خروجی طول موج ثابت برای پمپاژ کریستال ها استفاده می کند.در نتیجه، این لیزر ارتقا یافته 2 نامیده می شودndتولید لیزر پمپ CW (G2-A) که دارای ویژگی های راندمان بالا، عمر طولانی، کیفیت پرتو خوب، پایداری خوب، فشرده بودن و کوچک سازی است.
قابلیت پمپاژ با قدرت بالا
منبع پمپ دیود CW یک انفجار شدید از نرخ انرژی نوری را ارائه می دهد، به طور موثری محیط بهره را در لیزر حالت جامد پمپ می کند تا بهترین عملکرد لیزر حالت جامد را محقق کند.همچنین، اوج قدرت نسبتاً بالای آن (یا توان متوسط) طیف وسیع تری از کاربردها را در آن امکان پذیر می کندصنعت، پزشکی و علم.
پرتو و پایداری عالی
ماژول لیزر پمپاژ نیمه هادی CW دارای کیفیت فوق العاده یک پرتو نور، با ثبات خود به خود است که برای تحقق خروجی نور لیزر دقیق قابل کنترل بسیار مهم است.ماژول ها به گونه ای طراحی شده اند که یک پروفیل پرتو مشخص و پایدار تولید کنند و از پمپاژ قابل اعتماد و ثابت لیزر حالت جامد اطمینان حاصل کنند.این ویژگی کاملاً نیازهای کاربرد لیزر در پردازش مواد صنعتی را برآورده می کند. برش لیزری، و تحقیق و توسعه.
عملیات موج پیوسته
حالت کار CW هر دو مزیت لیزر طول موج پیوسته و لیزر پالسی را ترکیب می کند.تفاوت اصلی بین لیزر CW و لیزر پالس در قدرت خروجی است.CW لیزر که به عنوان لیزر موج پیوسته نیز شناخته می شود، ویژگی های حالت کار پایدار و قابلیت ارسال موج پیوسته را دارد.
طراحی جمع و جور و قابل اعتماد
CW DPL را می توان به راحتی در جریان ادغام کردلیزر حالت جامدبسته به طراحی و ساختار فشرده.ساخت و ساز قوی و اجزای با کیفیت بالا، قابلیت اطمینان طولانی مدت را تضمین می کند، زمان خرابی و هزینه های نگهداری را به حداقل می رساند، که به ویژه در تولید صنعتی و روش های پزشکی مهم است.
تقاضای بازار از سری DPL - فرصت های بازار در حال رشد
همانطور که تقاضا برای لیزرهای حالت جامد در صنایع مختلف در حال گسترش است، نیاز به منابع پمپاژ با کارایی بالا مانند ماژول های لیزر پمپ شده با دیود CW نیز افزایش می یابد.صنایعی مانند تولید، مراقبت های بهداشتی، دفاعی و تحقیقات علمی برای کاربردهای دقیق به لیزرهای حالت جامد متکی هستند.
به طور خلاصه، به عنوان منبع پمپ دیود لیزر حالت جامد، ویژگی های محصولات: قابلیت پمپاژ با قدرت بالا، حالت عملکرد CW، کیفیت و پایداری عالی پرتو، و طراحی ساختار فشرده، تقاضای بازار را در این لیزرها افزایش می دهد. ماژول های لیزریLumispot Tech به‌عنوان تامین‌کننده، تلاش زیادی را برای بهینه‌سازی عملکرد و فناوری‌های اعمال‌شده در سری DPL انجام می‌دهد.
مجموعه محصول G2-A DPL از Lumispot Tech
هر مجموعه از محصولات شامل سه گروه از ماژول های آرایه انباشته افقی است، هر گروه از ماژول های آرایه انباشته افقی قدرت پمپاژ حدود 100W@25A، و قدرت پمپاژ کلی 300W@25A.
نقطه فلورسانس پمپ G2-A در زیر نشان داده شده است:
اطلاعات فنی اصلی لیزر حالت جامد پمپ دیود G2-A:
نقطه قوت ما در فناوری ها
1. فناوری مدیریت حرارتی گذرا
لیزرهای حالت جامد پمپ شده با نیمه هادی به طور گسترده برای کاربردهای موج شبه پیوسته (CW) با حداکثر توان خروجی بالا و کاربردهای موج پیوسته (CW) با میانگین توان خروجی بالا استفاده می شود.در این لیزرها، ارتفاع سینک حرارتی و فاصله بین تراشه ها (یعنی ضخامت زیرلایه و تراشه) به طور قابل توجهی بر قابلیت اتلاف حرارت محصول تأثیر می گذارد.فاصله تراشه تا تراشه بزرگتر منجر به اتلاف حرارت بهتر می شود اما حجم محصول را افزایش می دهد.برعکس، اگر فاصله تراشه ها کاهش یابد، اندازه محصول کاهش می یابد، اما توانایی اتلاف حرارت محصول ممکن است ناکافی باشد.استفاده از فشرده ترین حجم برای طراحی یک لیزر حالت جامد با پمپ نیمه هادی بهینه که الزامات اتلاف گرما را برآورده می کند، یک کار دشوار در طراحی است.
نمودار شبیه سازی حرارتی حالت پایدار
Lumispot Tech از روش المان محدود برای شبیه سازی و محاسبه میدان دمای دستگاه استفاده می کند.ترکیبی از شبیه‌سازی حرارتی حالت پایدار انتقال حرارت جامد و شبیه‌سازی حرارتی دمای مایع برای شبیه‌سازی حرارتی استفاده می‌شود.برای شرایط کار مداوم، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است: محصول پیشنهاد شده است که فاصله و آرایش بهینه تراشه را تحت شرایط شبیه‌سازی حرارتی حالت پایدار انتقال حرارت جامد داشته باشد.تحت این فاصله و ساختار، محصول دارای قابلیت اتلاف حرارت خوب، دمای پیک پایین و فشرده ترین ویژگی است.
2.لحیم کاری AuSnفرآیند کپسولاسیون
Lumispot Tech از یک تکنیک بسته بندی استفاده می کند که از لحیم کاری AnSn به جای لحیم کاری سنتی ایندیوم برای رسیدگی به مسائل مربوط به خستگی حرارتی، مهاجرت الکتریکی و مهاجرت الکتریکی-حرارتی ناشی از لحیم کاری ایندیوم استفاده می کند.هدف شرکت ما با استفاده از لحیم کاری AuSn افزایش قابلیت اطمینان و طول عمر محصول است.این جایگزینی در حالی انجام می‌شود که از فاصله ثابت پشته‌های میله اطمینان حاصل می‌کند، که بیشتر به بهبود قابلیت اطمینان و طول عمر محصول کمک می‌کند.
در فناوری بسته بندی لیزر حالت جامد پمپ شده با نیمه هادی پرقدرت، فلز ایندیم (In) به دلیل مزایای آن از نقطه ذوب پایین، استرس جوش کم، عملکرد آسان و پلاستیک خوب به عنوان ماده جوش توسط تولید کنندگان بین المللی بیشتری استفاده شده است. تغییر شکل و نفوذبا این حال، برای لیزرهای حالت جامد پمپ شده با نیمه هادی تحت شرایط اعمال عملکرد مداوم، تنش متناوب باعث خستگی استرس لایه جوش ایندیوم می شود که منجر به شکست محصول می شود.به خصوص در دماهای بالا و پایین و عرض پالس طولانی، میزان شکست جوشکاری ایندیوم بسیار مشهود است.
مقایسه تست‌های عمر تسریع شده لیزرها با بسته‌های لحیم کاری مختلف
پس از 600 ساعت پیری، تمام محصولات محصور شده با لحیم کاری ایندیوم از بین می روند.در حالی که محصولات محصور شده با قلع طلا بیش از 2000 ساعت تقریباً بدون تغییر در قدرت کار می کنند.منعکس کننده مزایای کپسوله سازی AuSn.
Lumispot Tech به منظور بهبود قابلیت اطمینان لیزرهای نیمه هادی پرقدرت با حفظ ثبات شاخص های عملکرد مختلف، از لحیم کاری سخت (AuSn) به عنوان نوع جدیدی از مواد بسته بندی استفاده می کند.استفاده از ضریب انبساط حرارتی مواد زیرلایه همسان (CTE-Matched Submount)، آزادسازی موثر تنش حرارتی، راه حل خوبی برای مشکلات فنی است که ممکن است در تهیه لحیم کاری سخت با آن مواجه شویم.شرط لازم برای اینکه مواد زیرلایه (submount) بتوانند به تراشه نیمه هادی لحیم شوند، فلزی شدن سطح است.متالیزاسیون سطحی تشکیل لایه ای از مانع انتشار و لایه نفوذ لحیم بر روی سطح مواد زیرلایه است.
نمودار شماتیک مکانیسم مهاجرت الکتریکی یک لیزر محصور شده در لحیم کاری ایندیوم
Lumispot Tech به منظور بهبود قابلیت اطمینان لیزرهای نیمه هادی پرقدرت با حفظ ثبات شاخص های عملکرد مختلف، از لحیم کاری سخت (AuSn) به عنوان نوع جدیدی از مواد بسته بندی استفاده می کند.استفاده از ضریب انبساط حرارتی مواد زیرلایه همسان (CTE-Matched Submount)، آزادسازی موثر تنش حرارتی، راه حل خوبی برای مشکلات فنی است که ممکن است در تهیه لحیم کاری سخت با آن مواجه شویم.شرط لازم برای اینکه مواد زیرلایه (submount) بتوانند به تراشه نیمه هادی لحیم شوند، فلزی شدن سطح است.متالیزاسیون سطحی تشکیل لایه ای از مانع انتشار و لایه نفوذ لحیم بر روی سطح مواد زیرلایه است.
هدف آن از یک طرف مسدود کردن لحیم کاری به انتشار مواد زیرلایه است، از طرف دیگر تقویت لحیم کاری با قابلیت جوشکاری مواد بستر، برای جلوگیری از لایه لحیم کاری حفره.متالیزاسیون سطح همچنین می تواند از اکسیداسیون سطح مواد زیرلایه و نفوذ رطوبت جلوگیری کند، مقاومت تماس در فرآیند جوشکاری را کاهش دهد و در نتیجه استحکام جوش و قابلیت اطمینان محصول را بهبود بخشد.استفاده از لحیم سخت AuSn به عنوان ماده جوشکاری برای لیزرهای حالت جامد پمپ شده با نیمه هادی می تواند به طور موثری از خستگی تنش ایندیم، اکسیداسیون و مهاجرت الکترو حرارتی و سایر عیوب جلوگیری کند و به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان لیزرهای نیمه هادی و همچنین عمر مفید لیزر را بهبود بخشد.استفاده از فناوری کپسوله سازی طلا-قلع می تواند بر مشکلات مهاجرت الکتریکی و مهاجرت الکتروترمال لحیم کاری ایندیوم غلبه کند.
راه حل از Lumispot Tech
در لیزرهای پیوسته یا پالسی، گرمای ایجاد شده در اثر جذب تشعشعات پمپ توسط محیط لیزر و خنک شدن خارجی محیط منجر به توزیع نامناسب دما در داخل محیط لیزر می شود و در نتیجه شیب دما ایجاد می شود و باعث تغییر در ضریب شکست محیط می شود. و سپس ایجاد اثرات حرارتی مختلف.رسوب حرارتی در داخل محیط افزایش منجر به اثر عدسی حرارتی و اثر انکسار دوگانه القایی حرارتی می شود که تلفات خاصی را در سیستم لیزر ایجاد می کند و بر پایداری لیزر در حفره و کیفیت پرتو خروجی تأثیر می گذارد.در یک سیستم لیزری که به طور مداوم کار می کند، با افزایش قدرت پمپ، تنش حرارتی در محیط بهره تغییر می کند.اثرات حرارتی مختلف در سیستم به طور جدی کل سیستم لیزر را برای به دست آوردن کیفیت پرتو بهتر و توان خروجی بالاتر تحت تاثیر قرار می دهد که یکی از مشکلاتی است که باید حل شود.چگونه به طور موثر مهار و کاهش اثر حرارتی کریستال ها در فرآیند کار، دانشمندان برای مدت طولانی مشکل داشته اند، آن را به یکی از کانون های تحقیقاتی فعلی تبدیل شده است.
لیزر Nd:YAG با حفره لنز حرارتی
در پروژه توسعه لیزرهای Nd:YAG با پمپ LD پرقدرت، لیزرهای Nd:YAG با حفره لنز حرارتی حل شد، به طوری که ماژول می تواند در حین به دست آوردن کیفیت پرتو بالا، قدرت بالایی به دست آورد.
Lumispot Tech در پروژه ای برای توسعه یک لیزر پرقدرت Nd:YAG با پمپ LD، ماژول G2-A را توسعه داده است که تا حد زیادی مشکل توان پایین تر ناشی از حفره های حاوی لنز حرارتی را حل می کند و به ماژول اجازه می دهد تا قدرت بالایی به دست آورد. با کیفیت پرتو بالا
زمان ارسال: ژوئیه-24-2023