| Soldadura d'encapsulació de Piles de barres làser de díode | AUSN Embalat |
| Longitud d'ona central | 1064nm |
| Potència de sortida | ≥55W |
| Corrent de treball | ≤30 a |
| Tensió de treball | ≤24V |
| Mode de treball | CW |
| Longitud de la cavitat | 900mm |
| Mirall de sortida | T = 20% |
| Temperatura de l'aigua | 25 ± 3 ℃ |
Subscriviu -vos a les nostres xarxes socials per a la publicació ràpida
Abstracte
La demanda de mòduls làser bombats amb díodes CW (onada contínua) augmenta ràpidament com a font essencial de bombament per a làsers en estat sòlid. Aquests mòduls ofereixen avantatges únics per complir els requisits específics de les aplicacions làser en estat sòlid. G2: un làser d’estat sòlid de la bomba de díode, el nou producte de la sèrie de bombes de díodes CW de Lumispot Tech, té un camp d’aplicació més ampli i millors habilitats de rendiment.
En aquest article, inclourem contingut centrat en les aplicacions de producte, les funcions del producte i els avantatges del producte respecte al làser d’estat sòlid de la bomba de díode CW. Al final de l’article, demostraré l’informe de prova del CW DPL de Lumispot Tech i els nostres avantatges especials.
El camp de l'aplicació
Els làsers de semiconductors d’alta potència s’utilitzen principalment com a fonts de bomba per a làsers d’estat sòlid. En aplicacions pràctiques, una font de bombament de díodes làser de semiconductors és clau per optimitzar la tecnologia làser de làser amb díode amb díode.
Aquest tipus de làser utilitza un làser semiconductor amb una sortida de longitud d’ona fixa en lloc del tradicional làmpada de Krypton o Xenon per bombar els cristalls. Com a resultat, aquest làser actualitzat s'anomena 2ndGeneració de làser de la bomba CW (G2-A), que té les característiques de l’alta eficiència, la vida útil de la llarga, la bona qualitat del feix, la bona estabilitat, la compactació i la miniaturització.
Capacitat de bombament d’alta potència
La font de la bomba de díodes CW ofereix una intensa ràfega de la velocitat d’energia òptica, bombant eficaçment el medi de guany al làser d’estat sòlid, per aconseguir el millor rendiment del làser d’estat sòlid. A més, la seva potència màxima relativament alta (o potència mitjana) permet un ventall més ampli d'aplicacions aIndústria, medicina i ciència.
Excel·lent feix i estabilitat
El mòdul làser de bombament de semiconductors CW té la qualitat excel·lent d’un feix de llum, amb estabilitat espontàniament, cosa que és crucial per adonar -se de la llum làser precisa controlable. Els mòduls estan dissenyats per produir un perfil de feix ben definit i estable, garantint un bombament fiable i consistent del làser en estat sòlid. Aquesta característica compleix perfectament les exigències de l'aplicació làser en el processament de materials industrials, tall làser, i R + D.
Funcionament d'ones contínues
El mode de treball CW combina tant els mèrits del làser de longitud d'ona contínua com del làser polsat. La diferència principal entre el làser CW i un làser polsat és la sortida de potència.CW El làser, que també es coneix com a làser d’ona contínua, té les característiques d’un mode de treball estable i la capacitat d’enviar una ona contínua.
Disseny compacte i fiable
CW DPL es pot integrar fàcilment al correntlàser d'estat sòlidSegons el disseny i l'estructura compactes. La seva robusta construcció i components d’alta qualitat garanteixen la fiabilitat a llarg termini, minimitzant els costos d’aturada i de manteniment, que és especialment important en la fabricació industrial i els procediments mèdics.
La demanda del mercat de la sèrie de DPL: oportunitats de mercat creixents
A mesura que la demanda de làsers d’estat sòlid continua expandint-se a diferents indústries, també ho fa la necessitat de fonts de bombament d’alt rendiment com els mòduls làser amb díode CW. Indústries com la fabricació, la salut, la defensa i la investigació científica es basen en làsers d’estat sòlid per a aplicacions de precisió.
Per resumir, com a font de bombament del díode del làser d’estat sòlid, les característiques dels productes: capacitat de bombament d’alta potència, mode de funcionament CW, excel·lent qualitat i estabilitat del feix i disseny d’estructura compacta, augmenten la demanda del mercat d’aquests mòduls làser. Com a proveïdor, Lumispot Tech també fa un gran esforç per optimitzar el rendiment i les tecnologies aplicades a la sèrie DPL.
Conjunt de paquets de productes de G2-A DPL de Lumispot Tech
Cada conjunt de productes conté tres grups de mòduls de matriu apilats horitzontalment, cada grup de mòduls de matriu apilats horitzontals que bomben una potència d’uns 100W@25A i una potència de bombament global de 300W@25A.
A continuació, es mostra el punt de fluorescència de la bomba G2-A:
Les principals dades tècniques del làser d’estat sòlid de la bomba de díode G2-A:
La nostra força en les tecnologies
1. Tecnologia de gestió tèrmica transitòria
Els làsers d’estat sòlid bombats per semiconductors s’utilitzen àmpliament per a aplicacions d’ona quasi-contínua (CW) amb una elevada potència màxima i aplicacions d’ona contínua (CW) amb una elevada sortida de potència mitjana. En aquests làsers, l’alçada del lavabo tèrmic i la distància entre xips (és a dir, el gruix del substrat i el xip) influeixen significativament en la capacitat de dissipació de calor del producte. Una distància més gran de xip a xip dóna lloc a una millor dissipació de calor, però augmenta el volum del producte. Per contra, si es redueix l’espai de xip, es reduirà la mida del producte, però la capacitat de dissipació de calor del producte pot ser insuficient. Utilitzar el volum més compacte per dissenyar un làser d’Estat Solidal de semiconductors òptim que compleixi els requisits de dissipació de calor és una tasca difícil en el disseny.
Gràfic de la simulació tèrmica en estat estacionari
Lumispot Tech aplica el mètode d’elements finits per simular i calcular el camp de temperatura del dispositiu. Per a la simulació tèrmica s'utilitza una combinació de simulació tèrmica en estat de transferència de calor sòlida i simulació tèrmica de temperatura líquida. Per a condicions de funcionament continu, tal com es mostra a la figura següent: es proposa que el producte tingui l’espai i la disposició de xip òptims en les condicions de simulació tèrmica en estat de transferència de calor sòlides. Sota aquest espai i estructura, el producte té una bona capacitat de dissipació de calor, baixa temperatura màxima i la característica més compacta.
2.Soldadura ausnprocés d’encapsulació
Lumispot Tech utilitza una tècnica d’embalatge que utilitza Solder ANSN en lloc de soldadura d’indium tradicional per abordar problemes relacionats amb la fatiga tèrmica, l’electromigració i la migració elèctrica-tèrmica causada per la soldadura d’indium. Adoptant AUSN Solder, la nostra empresa pretén millorar la fiabilitat i la longevitat del producte. Aquesta substitució es realitza alhora que garanteix un espai de piles de barres constants, contribuint encara més a la millora de la fiabilitat del producte i la vida útil.
En la tecnologia d’embalatge del làser d’estat sòlid bombat de semiconductors d’alta potència, l’Indium (IN) metall ha estat adoptat com a material de soldadura per més fabricants internacionals a causa dels seus avantatges de baix punt de fusió, baixa tensió de soldadura, fàcil funcionament i bona deformació plàstica i infiltració. No obstant això, per als làsers d’estat sòlid bombat per semiconductors en condicions d’aplicació de funcionament contínues, l’estrès alterna causarà fatiga d’estrès de la capa de soldadura indi, cosa que comportarà una fallada del producte. Especialment en temperatures altes i baixes i amplades de pols llargues, la taxa de fallada de la soldadura per indi és molt evident.
Comparació de proves de vida accelerades de làsers amb diferents paquets de soldadura
Després de 600 hores d’envelliment, tots els productes encapsulats amb soldadura indi fallen; mentre que els productes encapsulats amb llauna d'or funcionen durant més de 2.000 hores sense gairebé cap canvi d'energia; reflectint els avantatges de l’encapsulació AUSN.
Per tal de millorar la fiabilitat dels làsers de semiconductors d’alta potència mantenint la consistència de diversos indicadors de rendiment, Lumispot Tech adopta soldadura dura (AUSN) com a nou tipus de material d’envasament. L’ús de coeficient d’expansió tèrmica coincideix amb el material de substrat (Submount en joc CTE), l’alliberament efectiu de l’estrès tèrmic, una bona solució als problemes tècnics que es poden trobar en la preparació de soldadura dura. Una condició necessària perquè el material del substrat (Submount) es pugui soldar al xip semiconductor és la metalització de la superfície. La metalització superficial és la formació d’una capa de barrera de difusió i capa d’infiltració de soldadura a la superfície del material del substrat.
Diagrama esquemàtic del mecanisme d’electromigració d’un làser encapsulat en soldadura d’indium
Per tal de millorar la fiabilitat dels làsers de semiconductors d’alta potència mantenint la consistència de diversos indicadors de rendiment, Lumispot Tech adopta soldadura dura (AUSN) com a nou tipus de material d’envasament. L’ús de coeficient d’expansió tèrmica coincideix amb el material de substrat (Submount en joc CTE), l’alliberament efectiu de l’estrès tèrmic, una bona solució als problemes tècnics que es poden trobar en la preparació de soldadura dura. Una condició necessària perquè el material del substrat (Submount) es pugui soldar al xip semiconductor és la metalització de la superfície. La metalització superficial és la formació d’una capa de barrera de difusió i capa d’infiltració de soldadura a la superfície del material del substrat.
El seu propòsit és, d’una banda, bloquejar la soldadura a la difusió del material del substrat, d’altra banda és reforçar la soldadura amb la capacitat de soldadura del material del substrat, per evitar la capa de soldadura de la cavitat. La metalització superficial també pot evitar l’oxidació de la superfície del material del substrat i la intrusió d’humitat, reduir la resistència al contacte en el procés de soldadura i, per tant, millorar la força de soldadura i la fiabilitat del producte. L’ús de AUSN de soldadura dura com a material de soldadura per a làsers d’estat sòlid bombat per semiconductors pot evitar eficaçment la fatiga d’estrès indi, l’oxidació i la migració electro-tèrmica i altres defectes, millorant significativament la fiabilitat dels làsers de semiconductors així com la vida del servei del làser. L'ús de la tecnologia d'encapsulació en llauna d'or pot superar els problemes de l'electromigració i la migració electrotèrmica de la soldadura indi.
Solució de Lumispot Tech
En làsers continuats o polsats, la calor generada per l’absorció de la radiació de la bomba per part del medi làser i el refredament extern del medi condueixen a una distribució de temperatura desigual dins del medi làser, donant lloc a gradients de temperatura, provocant canvis en l’índex de refracció del medi i després produeixen diversos efectes tèrmics. La deposició tèrmica dins del medi de guany condueix a l'efecte de lents tèrmics i l'efecte de birefringència induït tèrmicament, que produeix certes pèrdues en el sistema làser, afectant l'estabilitat del làser a la cavitat i la qualitat del feix de sortida. En un sistema làser en funcionament continuat, la tensió tèrmica del medi de guany canvia a mesura que augmenta la potència de la bomba. Els diversos efectes tèrmics del sistema afecten greument tot el sistema làser per obtenir una millor qualitat del feix i una potència de sortida més elevada, que és un dels problemes a resoldre. Com inhibir i mitigar eficaçment l'efecte tèrmic dels cristalls en el procés de treball, els científics han estat preocupats durant molt de temps, s'ha convertit en un dels punts de recerca actuals de la investigació.
ND: yag làser amb cavitat de lents tèrmiques
En el projecte de desenvolupar làsers ND: YAG de gran potència LD, els làsers ND: YAG amb cavitat de lents tèrmiques es van resoldre, de manera que el mòdul pot obtenir una gran potència mentre obté una qualitat de feix elevada.
En un projecte per desenvolupar un làser ND: YAG de gran potència LD, Lumispot Tech ha desenvolupat el mòdul G2-A, que soluciona molt el problema de la potència inferior a causa de les cavitats que contenen lents tèrmiques, permetent al mòdul obtenir una gran potència amb alta qualitat de feix.
Posada Posada: Jul-24-2023