ประสานการห่อหุ้มของ สแต็คแท่งเลเซอร์ไดโอด | AuSn บรรจุแล้ว |
ความยาวคลื่นกลาง | 1,064 นาโนเมตร |
กำลังขับ | ≥55วัตต์ |
ปัจจุบันทำงาน | ≤30ก |
แรงดันใช้งาน | ≤24V |
โหมดการทำงาน | CW |
ความยาวของโพรง | 900มม |
กระจกเอาท์พุต | ที = 20% |
อุณหภูมิของน้ำ | 25 ± 3 ℃ |
ความต้องการโมดูลเลเซอร์ปั๊มไดโอด CW (คลื่นต่อเนื่อง) เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในฐานะแหล่งปั๊มที่จำเป็นสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตต โมดูลเหล่านี้มีข้อดีเฉพาะตัวเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของการใช้งานเลเซอร์โซลิดสเตต G2 - เลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มไดโอด ผลิตภัณฑ์ใหม่ของซีรีส์ปั๊มไดโอด CW จาก LumiSpot Tech มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขึ้นและประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้น
ในบทความนี้ เราจะรวมเนื้อหาที่เน้นการใช้งานผลิตภัณฑ์ คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ และข้อดีของผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับเลเซอร์โซลิดสเตตของปั๊มไดโอด CW ในตอนท้ายของบทความ ฉันจะสาธิตรายงานการทดสอบ CW DPL จาก Lumispot Tech และข้อดีพิเศษของเรา
ฟิลด์แอปพลิเคชัน
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งปั๊มสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตต ในการใช้งานจริง แหล่งกำเนิดปั๊มไดโอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตตเลเซอร์ปั๊มไดโอดด้วยเลเซอร์
เลเซอร์ประเภทนี้ใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความยาวคลื่นคงที่แทนการใช้หลอดคริปทอนหรือซีนอนแบบดั้งเดิมในการปั๊มคริสตัล เป็นผลให้เลเซอร์ที่ได้รับการอัพเกรดนี้เรียกว่า 2ndการสร้างเลเซอร์ปั๊ม CW (G2-A) ซึ่งมีคุณลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน คุณภาพลำแสงที่ดี ความเสถียรที่ดี ความกะทัดรัด และการย่อขนาด
ความสามารถในการสูบน้ำกำลังสูง
แหล่งกำเนิดปั๊มไดโอด CW ให้อัตราพลังงานแสงที่เข้มข้น โดยปั๊มตัวกลางเกนในเลเซอร์โซลิดสเตตได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของเลเซอร์โซลิดสเตต นอกจากนี้ กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ค่อนข้างสูง (หรือกำลังเฉลี่ย) ช่วยให้สามารถใช้งานในวงกว้างได้กว้างขึ้นอุตสาหกรรม การแพทย์ และวิทยาศาสตร์
ลำแสงและเสถียรภาพที่ยอดเยี่ยม
โมดูลเลเซอร์ปั๊มเซมิคอนดักเตอร์ CW มีคุณภาพที่โดดเด่นของลำแสง พร้อมความเสถียรตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการทำให้แสงเลเซอร์ที่แม่นยำที่ควบคุมได้ โมดูลได้รับการออกแบบเพื่อสร้างโปรไฟล์ลำแสงที่ชัดเจนและมีเสถียรภาพ ช่วยให้มั่นใจในการปั๊มเลเซอร์โซลิดสเตตที่เชื่อถือได้และสม่ำเสมอ คุณลักษณะนี้ตอบสนองความต้องการของการประยุกต์ใช้เลเซอร์ในการแปรรูปวัสดุอุตสาหกรรมได้อย่างสมบูรณ์แบบ ตัดด้วยเลเซอร์และการวิจัยและพัฒนา
การทำงานของคลื่นต่อเนื่อง
โหมดการทำงาน CW ผสมผสานข้อดีของเลเซอร์ความยาวคลื่นต่อเนื่องและเลเซอร์พัลซ์เข้าด้วยกัน ข้อแตกต่างหลักระหว่าง CW Laser และ Pulsed laser คือกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกCW เลเซอร์หรือที่รู้จักกันในชื่อเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องมีลักษณะของโหมดการทำงานที่เสถียรและสามารถส่งคลื่นต่อเนื่องได้
การออกแบบที่กะทัดรัดและเชื่อถือได้
CW DPL สามารถรวมเข้ากับกระแสได้อย่างง่ายดายเลเซอร์โซลิดสเตตขึ้นอยู่กับการออกแบบและโครงสร้างที่กะทัดรัด โครงสร้างที่แข็งแกร่งและส่วนประกอบคุณภาพสูงทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว ลดเวลาหยุดทำงานและค่าบำรุงรักษา ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตทางอุตสาหกรรมและขั้นตอนทางการแพทย์
ความต้องการของตลาดของซีรีส์ DPL - โอกาสทางการตลาดที่กำลังเติบโต
เนื่องจากความต้องการเลเซอร์โซลิดสเตตยังคงขยายตัวในอุตสาหกรรมต่างๆ ความต้องการแหล่งปั๊มประสิทธิภาพสูง เช่น โมดูลเลเซอร์ปั๊มไดโอด CW ก็เช่นกัน อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิต การดูแลสุขภาพ การป้องกัน และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ อาศัยเลเซอร์โซลิดสเตตสำหรับการใช้งานที่แม่นยำ
โดยสรุป ในฐานะแหล่งกำเนิดการปั๊มไดโอดของเลเซอร์โซลิดสเตต คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์: ความสามารถในการปั๊มกำลังสูง โหมดการทำงาน CW คุณภาพและความเสถียรของลำแสงที่ยอดเยี่ยม และการออกแบบโครงสร้างที่กะทัดรัด ช่วยเพิ่มความต้องการของตลาดในผลิตภัณฑ์เหล่านี้ โมดูลเลเซอร์ ในฐานะซัพพลายเออร์ Lumispot Tech ยังใช้ความพยายามอย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพและเทคโนโลยีที่ใช้ในซีรีส์ DPL
ชุดผลิตภัณฑ์ G2-A DPL จาก Lumispot Tech
ผลิตภัณฑ์แต่ละชุดประกอบด้วยโมดูลอาเรย์เรียงซ้อนแนวนอนสามกลุ่ม โมดูลแต่ละกลุ่มอาเรย์เรียงซ้อนแนวนอนแต่ละกลุ่มมีกำลังสูบประมาณ 100W@25A และกำลังสูบโดยรวม 300W@25A
จุดเรืองแสงของปั๊ม G2-A แสดงไว้ด้านล่าง:
ข้อมูลทางเทคนิคหลักของเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มไดโอด G2-A:
จุดแข็งของเราในด้านเทคโนโลยี
1. เทคโนโลยีการจัดการความร้อนชั่วคราว
เลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มแบบเซมิคอนดักเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานแบบคลื่นต่อเนื่องเสมือน (CW) ที่มีกำลังขับสูงสุดสูงและการใช้งานแบบคลื่นต่อเนื่อง (CW) ที่มีกำลังขับเฉลี่ยสูง ในเลเซอร์เหล่านี้ ความสูงของแผงระบายความร้อนและระยะห่างระหว่างชิป (เช่น ความหนาของวัสดุพิมพ์และชิป) มีอิทธิพลอย่างมากต่อความสามารถในการกระจายความร้อนของผลิตภัณฑ์ ระยะห่างจากชิปถึงชิปที่มากขึ้นส่งผลให้กระจายความร้อนได้ดีขึ้น แต่จะเพิ่มปริมาณผลิตภัณฑ์ ในทางกลับกัน หากระยะห่างของชิปลดลง ขนาดของผลิตภัณฑ์จะลดลง แต่ความสามารถในการกระจายความร้อนของผลิตภัณฑ์อาจไม่เพียงพอ การใช้ปริมาตรที่กะทัดรัดที่สุดในการออกแบบเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มเซมิคอนดักเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการกระจายความร้อนถือเป็นงานที่ยากในการออกแบบ
กราฟของการจำลองความร้อนในสภาวะคงตัว
Lumispot Tech ใช้วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อจำลองและคำนวณฟิลด์อุณหภูมิของอุปกรณ์ การจำลองความร้อนในสถานะคงตัวของการถ่ายเทความร้อนแบบของแข็งและการจำลองความร้อนอุณหภูมิของเหลวใช้สำหรับการจำลองความร้อน สำหรับสภาวะการทำงานที่ต่อเนื่อง ดังแสดงในรูปด้านล่าง: ผลิตภัณฑ์ได้รับการเสนอให้มีระยะห่างของชิปและการจัดเรียงที่เหมาะสมที่สุดภายใต้สภาวะการจำลองความร้อนในสถานะคงตัวของการถ่ายเทความร้อนแบบแข็ง ภายใต้ระยะห่างและโครงสร้างนี้ ผลิตภัณฑ์มีความสามารถในการกระจายความร้อนได้ดี อุณหภูมิสูงสุดต่ำ และมีลักษณะกะทัดรัดที่สุด
2.บัดกรี AuSnกระบวนการห่อหุ้ม
Lumispot Tech ใช้เทคนิคการบรรจุหีบห่อที่ใช้บัดกรี AnSn แทนบัดกรีอินเดียมแบบดั้งเดิม เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความล้าจากความร้อน การย้ายถิ่นด้วยไฟฟ้า และการเคลื่อนตัวของความร้อน-ไฟฟ้าที่เกิดจากการบัดกรีอินเดียม บริษัทของเรามีเป้าหมายที่จะเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ด้วยการใช้บัดกรี AuSn การทดแทนนี้ดำเนินการไปพร้อมๆ กับรับประกันระยะห่างของแท่งแท่งคงที่ ซึ่งช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์อีกด้วย
ในเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ของเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มเซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง โลหะอินเดียม (In) ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุการเชื่อมโดยผู้ผลิตต่างประเทศจำนวนมาก เนื่องจากมีข้อดีคือ มีจุดหลอมเหลวต่ำ ความเค้นในการเชื่อมต่ำ ใช้งานง่าย และพลาสติกที่ดี การเสียรูปและการแทรกซึม อย่างไรก็ตาม สำหรับเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มแบบเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานอย่างต่อเนื่อง ความเค้นสลับจะทำให้เกิดความล้าจากความเครียดของชั้นการเชื่อมอินเดียม ซึ่งจะทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิสูงและต่ำและความกว้างพัลส์ยาว อัตราความล้มเหลวของการเชื่อมอินเดียมจะชัดเจนมาก
การเปรียบเทียบการทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งของเลเซอร์กับแพ็คเกจการบัดกรีที่แตกต่างกัน
หลังจากอายุ 600 ชั่วโมง ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ห่อหุ้มด้วยสารบัดกรีอินเดียมจะล้มเหลว ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ห่อหุ้มด้วยดีบุกทองคำใช้งานได้นานกว่า 2,000 ชั่วโมงโดยแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงด้านกำลัง สะท้อนให้เห็นถึงข้อดีของการห่อหุ้ม AuSn
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงในขณะที่ยังคงรักษาความสม่ำเสมอของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่างๆ Lumispot Tech จึงใช้ Hard Solder (AuSn) เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ประเภทใหม่ การใช้ค่าสัมประสิทธิ์ของวัสดุซับสเตรตที่จับคู่การขยายตัวทางความร้อน (CTE-Matched Submount) การปลดปล่อยความเครียดจากความร้อนอย่างมีประสิทธิผล เป็นวิธีการแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ดีที่อาจพบได้ในการเตรียมการบัดกรีแบบแข็ง เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับวัสดุซับสเตรต (ซับเมาท์) เพื่อให้สามารถบัดกรีเข้ากับชิปเซมิคอนดักเตอร์ได้คือการทำให้พื้นผิวเป็นโลหะ การทำให้เป็นโลหะบนพื้นผิวคือการก่อตัวของชั้นของสิ่งกีดขวางการแพร่กระจายและชั้นการแทรกซึมของโลหะบัดกรีบนพื้นผิวของวัสดุซับสเตรต
แผนผังของกลไกการโยกย้ายด้วยไฟฟ้าของเลเซอร์ที่ห่อหุ้มด้วยบัดกรีอินเดียม
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงในขณะที่ยังคงรักษาความสม่ำเสมอของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่างๆ Lumispot Tech จึงใช้ Hard Solder (AuSn) เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ประเภทใหม่ การใช้ค่าสัมประสิทธิ์ของวัสดุซับสเตรตที่จับคู่การขยายตัวทางความร้อน (CTE-Matched Submount) การปลดปล่อยความเครียดจากความร้อนอย่างมีประสิทธิผล เป็นวิธีการแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ดีที่อาจพบได้ในการเตรียมการบัดกรีแบบแข็ง เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับวัสดุซับสเตรต (ซับเมาท์) เพื่อให้สามารถบัดกรีเข้ากับชิปเซมิคอนดักเตอร์ได้คือการทำให้พื้นผิวเป็นโลหะ การทำให้เป็นโลหะบนพื้นผิวคือการก่อตัวของชั้นของสิ่งกีดขวางการแพร่กระจายและชั้นการแทรกซึมของโลหะบัดกรีบนพื้นผิวของวัสดุซับสเตรต
จุดประสงค์คือเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโลหะบัดกรีไปยังวัสดุพื้นผิว ในทางกลับกันคือการเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะบัดกรีด้วยความสามารถในการเชื่อมวัสดุพื้นผิว เพื่อป้องกันชั้นโลหะบัดกรีของโพรง การทำให้พื้นผิวเป็นโลหะยังสามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันบนพื้นผิวของวัสดุพื้นผิวและการบุกรุกของความชื้น ลดความต้านทานต่อการสัมผัสในกระบวนการเชื่อม และปรับปรุงความแข็งแรงในการเชื่อมและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ การใช้ AuSn แบบบัดกรีแข็งเป็นวัสดุการเชื่อมสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มแบบเซมิคอนดักเตอร์สามารถหลีกเลี่ยงความเหนื่อยล้าจากความเครียดจากอินเดียม การเกิดออกซิเดชัน และการเคลื่อนตัวของความร้อนและไฟฟ้า และข้อบกพร่องอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตลอดจนอายุการใช้งานของเลเซอร์ได้อย่างมาก การใช้เทคโนโลยีการห่อหุ้มดีบุกทองคำสามารถเอาชนะปัญหาการย้ายถิ่นด้วยไฟฟ้าและการอพยพด้วยความร้อนด้วยไฟฟ้าของบัดกรีอินเดียม
โซลูชันจาก Lumispot Tech
ในเลเซอร์แบบต่อเนื่องหรือแบบพัลซิ่ง ความร้อนที่เกิดจากการดูดซับรังสีของปั๊มโดยตัวกลางเลเซอร์และการระบายความร้อนภายนอกของตัวกลางนำไปสู่การกระจายอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอภายในตัวกลางเลเซอร์ ส่งผลให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในดัชนีการหักเหของตัวกลาง แล้วเกิดผลกระทบด้านความร้อนต่างๆ การสะสมความร้อนภายในตัวกลางเกนทำให้เกิดปรากฏการณ์เลนส์ความร้อนและผลกระทบจากการเกิดไบรีฟริงเจนซ์ที่เกิดจากความร้อน ซึ่งก่อให้เกิดการสูญเสียบางอย่างในระบบเลเซอร์ ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของเลเซอร์ในช่องและคุณภาพของลำแสงเอาท์พุต ในระบบเลเซอร์ที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง ความเครียดจากความร้อนในตัวกลางเกนจะเปลี่ยนไปเมื่อกำลังของปั๊มเพิ่มขึ้น ผลกระทบด้านความร้อนต่างๆ ในระบบส่งผลกระทบอย่างมากต่อระบบเลเซอร์ทั้งหมดเพื่อให้ได้คุณภาพลำแสงที่ดีขึ้นและกำลังเอาต์พุตที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นหนึ่งในปัญหาที่ต้องแก้ไข วิธีการยับยั้งและลดผลกระทบทางความร้อนของผลึกในกระบวนการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ นักวิทยาศาสตร์ประสบปัญหามาเป็นเวลานาน และได้กลายเป็นหนึ่งในจุดสนใจการวิจัยในปัจจุบัน
เลเซอร์ Nd: YAG พร้อมช่องเลนส์ความร้อน
ในโครงการพัฒนาเลเซอร์ Nd:YAG ที่สูบด้วย LD กำลังสูง เลเซอร์ Nd:YAG ที่มีช่องเลนส์ความร้อนได้รับการแก้ไข เพื่อให้โมดูลสามารถรับพลังงานสูงในขณะที่ได้คุณภาพลำแสงสูง
ในโครงการพัฒนาเลเซอร์ Nd:YAG ที่ปั๊ม LD กำลังสูงนั้น Lumispot Tech ได้พัฒนาโมดูล G2-A ซึ่งแก้ปัญหาเรื่องพลังงานต่ำได้อย่างมากเนื่องจากช่องที่ประกอบด้วยเลนส์ความร้อน ทำให้โมดูลได้รับพลังงานสูง ด้วยคุณภาพลำแสงสูง
เวลาโพสต์: Jul-24-2023