การบัดกรีแบบหุ้มห่อ แท่งเลเซอร์ไดโอด | AuSn บรรจุ |
ความยาวคลื่นกลาง | 1064นาโนเมตร |
กำลังขับ | ≥55วัตต์ |
กระแสไฟฟ้าทำงาน | ≤30อา |
แรงดันไฟในการทำงาน | ≤24โวลต์ |
โหมดการทำงาน | CW |
ความยาวโพรง | 900มม. |
กระจกเอาท์พุต | ที = 20% |
อุณหภูมิของน้ำ | 25±3℃ |
สมัครรับข่าวสารจากโซเชียลมีเดียของเรา
ความต้องการโมดูลเลเซอร์แบบปั๊มไดโอด CW (คลื่นต่อเนื่อง) เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในฐานะแหล่งปั๊มที่จำเป็นสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตต โมดูลเหล่านี้มีข้อได้เปรียบเฉพาะตัวเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของการใช้งานเลเซอร์โซลิดสเตต G2 - เลเซอร์โซลิดสเตตแบบปั๊มไดโอด ผลิตภัณฑ์ใหม่ของซีรีส์ปั๊มไดโอด CW จาก LumiSpot Tech มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขึ้นและประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้น
ในบทความนี้ เราจะรวมเนื้อหาที่เน้นไปที่การใช้งานผลิตภัณฑ์ คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ และข้อดีของผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มไดโอด CW ไว้ด้วยกัน ในตอนท้ายบทความ เราจะสาธิตรายงานการทดสอบของ CW DPL จาก Lumispot Tech และข้อดีพิเศษของเรา
ฟิลด์แอปพลิเคชัน
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงส่วนใหญ่ใช้เป็นแหล่งปั๊มสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตต ในการใช้งานจริง แหล่งปั๊มไดโอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตตที่ปั๊มไดโอดเลเซอร์
เลเซอร์ประเภทนี้ใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีเอาต์พุตความยาวคลื่นคงที่แทนหลอดคริปทอนหรือซีนอนแบบเดิมเพื่อปั๊มคริสตัล ดังนั้น เลเซอร์ที่อัปเกรดนี้จึงเรียกว่า 2ndการผลิตเลเซอร์ปั๊ม CW (G2-A) ซึ่งมีคุณลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน คุณภาพลำแสงดี มีเสถียรภาพดี มีความกะทัดรัด และขนาดเล็ก


ความสามารถในการสูบน้ำที่มีกำลังสูง
แหล่งปั๊มไดโอด CW ให้พลังงานแสงที่พุ่งแรงอย่างเข้มข้น สูบตัวกลางเกนในเลเซอร์โซลิดสเตตได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของเลเซอร์โซลิดสเตต นอกจากนี้ กำลังพีคที่ค่อนข้างสูง (หรือกำลังเฉลี่ย) ยังทำให้สามารถใช้งานได้หลากหลายยิ่งขึ้นอุตสาหกรรม การแพทย์ และวิทยาศาสตร์
คานและเสถียรภาพดีเยี่ยม
โมดูลเลเซอร์ปั๊มเซมิคอนดักเตอร์ CW มีคุณภาพที่โดดเด่นของลำแสงพร้อมความเสถียรโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการบรรลุเอาต์พุตแสงเลเซอร์ที่แม่นยำและควบคุมได้ โมดูลได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างโปรไฟล์ลำแสงที่กำหนดได้ชัดเจนและเสถียร ช่วยให้ปั๊มเลเซอร์โซลิดสเตตได้อย่างน่าเชื่อถือและสม่ำเสมอ คุณสมบัตินี้ตอบสนองความต้องการของการใช้งานเลเซอร์ในการประมวลผลวัสดุอุตสาหกรรมได้อย่างสมบูรณ์แบบ การตัดด้วยเลเซอร์และการวิจัยและพัฒนา
การทำงานของคลื่นต่อเนื่อง
โหมดการทำงานแบบ CW ผสมผสานข้อดีของเลเซอร์ความยาวคลื่นต่อเนื่องและเลเซอร์แบบพัลส์เข้าด้วยกัน ความแตกต่างหลักระหว่างเลเซอร์แบบ CW และเลเซอร์แบบพัลส์คือกำลังเอาต์พุตCW เลเซอร์ซึ่งเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง มีคุณลักษณะของโหมดการทำงานที่เสถียรและสามารถส่งคลื่นต่อเนื่องได้
การออกแบบที่กะทัดรัดและเชื่อถือได้
CW DPL สามารถผสานเข้ากับปัจจุบันได้อย่างง่ายดายเลเซอร์โซลิดสเตตขึ้นอยู่กับการออกแบบและโครงสร้างที่กะทัดรัด การก่อสร้างที่แข็งแรงและส่วนประกอบคุณภาพสูงทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว ลดระยะเวลาหยุดทำงานและต้นทุนการบำรุงรักษา ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตทางอุตสาหกรรมและขั้นตอนทางการแพทย์
ความต้องการตลาดของซีรีส์ DPL - โอกาสทางการตลาดที่กำลังเติบโต
เนื่องจากความต้องการเลเซอร์โซลิดสเตตยังคงขยายตัวในอุตสาหกรรมต่างๆ ความต้องการแหล่งปั๊มประสิทธิภาพสูง เช่น โมดูลเลเซอร์ปั๊มไดโอด CW ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิต การดูแลสุขภาพ การป้องกันประเทศ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ พึ่งพาเลเซอร์โซลิดสเตตสำหรับการใช้งานที่แม่นยำ
โดยสรุปแล้ว ในฐานะแหล่งจ่ายไดโอดของเลเซอร์โซลิดสเตต คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ ได้แก่ ความสามารถในการจ่ายพลังงานสูง โหมดการทำงานแบบ CW คุณภาพและความเสถียรของลำแสงที่ยอดเยี่ยม และการออกแบบโครงสร้างกะทัดรัด ทำให้โมดูลเลเซอร์เหล่านี้มีความต้องการในตลาดเพิ่มมากขึ้น ในฐานะซัพพลายเออร์ Lumispot Tech ยังทุ่มเทความพยายามอย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพและเทคโนโลยีที่ใช้ในซีรีส์ DPL

ชุดผลิตภัณฑ์ G2-A DPL จาก Lumispot Tech
ผลิตภัณฑ์แต่ละชุดประกอบด้วยชุดโมดูลอาร์เรย์แบบเรียงซ้อนแนวนอน 3 กลุ่ม โดยแต่ละกลุ่มของโมดูลอาร์เรย์แบบเรียงซ้อนแนวนอนมีกำลังปั๊มประมาณ 100W@25A และกำลังปั๊มรวม 300W@25A
จุดเรืองแสงของปั๊ม G2-A แสดงอยู่ด้านล่างนี้:

ข้อมูลทางเทคนิคหลักของเลเซอร์โซลิดสเตตปั๊มไดโอด G2-A:
ความแข็งแกร่งของเราในด้านเทคโนโลยี
1. เทคโนโลยีการจัดการความร้อนชั่วคราว
เลเซอร์โซลิดสเตตที่ปั๊มด้วยเซมิคอนดักเตอร์ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับแอพพลิเคชั่นคลื่นต่อเนื่องเกือบ (CW) ที่มีเอาต์พุตพลังงานสูงสุดสูงและแอพพลิเคชั่นคลื่นต่อเนื่อง (CW) ที่มีเอาต์พุตพลังงานเฉลี่ยสูง ในเลเซอร์เหล่านี้ ความสูงของตัวระบายความร้อนและระยะห่างระหว่างชิป (เช่น ความหนาของพื้นผิวและชิป) มีอิทธิพลอย่างมากต่อความสามารถในการกระจายความร้อนของผลิตภัณฑ์ ระยะห่างระหว่างชิปที่มากขึ้นส่งผลให้การกระจายความร้อนดีขึ้นแต่เพิ่มปริมาตรของผลิตภัณฑ์ ในทางกลับกัน หากระยะห่างระหว่างชิปลดลง ขนาดของผลิตภัณฑ์จะลดลง แต่ความสามารถในการกระจายความร้อนของผลิตภัณฑ์อาจไม่เพียงพอ การใช้ปริมาตรที่กะทัดรัดที่สุดเพื่อออกแบบเลเซอร์โซลิดสเตตที่ปั๊มด้วยเซมิคอนดักเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดที่ตรงตามข้อกำหนดการกระจายความร้อนเป็นงานที่ยากในการออกแบบ
กราฟของการจำลองความร้อนแบบคงที่

Lumispot Tech ใช้หลักการไฟไนต์เอลิเมนต์ในการจำลองและคำนวณสนามอุณหภูมิของอุปกรณ์ โดยใช้การผสมผสานระหว่างการจำลองความร้อนแบบคงที่ของการถ่ายเทความร้อนแบบของแข็งและการจำลองความร้อนแบบอุณหภูมิของเหลวในการจำลองความร้อน สำหรับเงื่อนไขการทำงานต่อเนื่อง ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง ผลิตภัณฑ์ได้รับการเสนอให้มีระยะห่างของชิปและการจัดเรียงที่เหมาะสมที่สุดภายใต้เงื่อนไขการจำลองความร้อนแบบคงที่ของการถ่ายเทความร้อนแบบของแข็ง ภายใต้ระยะห่างและโครงสร้างนี้ ผลิตภัณฑ์มีความสามารถในการกระจายความร้อนได้ดี อุณหภูมิสูงสุดต่ำ และลักษณะที่กะทัดรัดที่สุด
2.ตะกั่วบัดกรี AuSnกระบวนการห่อหุ้ม
Lumispot Tech ใช้เทคนิคการบรรจุภัณฑ์ที่ใช้การบัดกรี AnSn แทนการบัดกรีอินเดียมแบบดั้งเดิมเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความล้าจากความร้อน การเคลื่อนตัวของกระแสไฟฟ้า และการเคลื่อนตัวของกระแสไฟฟ้า-ความร้อนที่เกิดจากการบัดกรีอินเดียม โดยการนำการบัดกรี AuSn มาใช้ บริษัทของเราตั้งเป้าที่จะเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ การทดแทนนี้ดำเนินการไปพร้อมกับการรักษาระยะห่างระหว่างแท่งให้คงที่ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์อีกด้วย
ในเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ของเลเซอร์โซลิดสเตตแบบปั๊มเซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง ผู้ผลิตระดับนานาชาติหลายรายเลือกใช้โลหะอินเดียม (In) เป็นวัสดุเชื่อม เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ ความเครียดในการเชื่อมต่ำ ใช้งานง่าย และมีการเสียรูปและการแทรกซึมที่ดี อย่างไรก็ตาม สำหรับเลเซอร์โซลิดสเตตแบบปั๊มเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานการทำงานต่อเนื่อง ความเครียดสลับกันจะทำให้เกิดความล้าของความเครียดในชั้นเชื่อมอินเดียม ซึ่งจะนำไปสู่ความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิที่สูงและต่ำและความกว้างของพัลส์ที่ยาว อัตราความล้มเหลวของการเชื่อมอินเดียมนั้นชัดเจนมาก
การเปรียบเทียบการทดสอบอายุเร่งของเลเซอร์ด้วยแพ็คเกจบัดกรีที่แตกต่างกัน

หลังจากการบ่มเป็นเวลา 600 ชั่วโมง ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่หุ้มด้วยตะกั่วอินเดียมจะล้มเหลว ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่หุ้มด้วยดีบุกทองจะสามารถทำงานได้นานกว่า 2,000 ชั่วโมงโดยแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงข้อได้เปรียบของการหุ้มด้วย AuSn
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงในขณะที่รักษาความสม่ำเสมอของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่างๆ Lumispot Tech จึงใช้การบัดกรีแบบแข็ง (AuSn) เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ประเภทใหม่ การใช้วัสดุพื้นผิวที่จับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (CTE-Matched Submount) ซึ่งช่วยปลดปล่อยความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็นวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ดีที่อาจพบในการเตรียมการบัดกรีแบบแข็ง เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับวัสดุพื้นผิว (ซับเมาท์) ที่จะบัดกรีกับชิปเซมิคอนดักเตอร์ได้คือการเคลือบโลหะบนพื้นผิว การเคลือบโลหะบนพื้นผิวคือการสร้างชั้นของเกราะป้องกันการแพร่กระจายและชั้นแทรกซึมของการบัดกรีบนพื้นผิวของวัสดุพื้นผิว
แผนผังกลไกอิเล็กโตรไมเกรชั่นของเลเซอร์ที่หุ้มด้วยตะกั่วบัดกรีอินเดียม

เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงในขณะที่รักษาความสม่ำเสมอของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่างๆ Lumispot Tech จึงใช้การบัดกรีแบบแข็ง (AuSn) เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ประเภทใหม่ การใช้วัสดุพื้นผิวที่จับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (CTE-Matched Submount) ซึ่งช่วยปลดปล่อยความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็นวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ดีที่อาจพบในการเตรียมการบัดกรีแบบแข็ง เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับวัสดุพื้นผิว (ซับเมาท์) ที่จะบัดกรีกับชิปเซมิคอนดักเตอร์ได้คือการเคลือบโลหะบนพื้นผิว การเคลือบโลหะบนพื้นผิวคือการสร้างชั้นของเกราะป้องกันการแพร่กระจายและชั้นแทรกซึมของการบัดกรีบนพื้นผิวของวัสดุพื้นผิว
จุดประสงค์คือเพื่อปิดกั้นการแพร่กระจายของตะกั่วบัดกรีไปยังวัสดุพื้นผิว อีกด้านหนึ่งคือการเสริมความแข็งแกร่งให้กับตะกั่วบัดกรีด้วยความสามารถในการเชื่อมวัสดุพื้นผิว เพื่อป้องกันชั้นตะกั่วบัดกรีของโพรง การทำให้พื้นผิวเป็นโลหะยังสามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการแทรกซึมของความชื้นบนพื้นผิวของวัสดุพื้นผิว ลดความต้านทานการสัมผัสในกระบวนการเชื่อม และปรับปรุงความแข็งแรงในการเชื่อมและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ การใช้ตะกั่วบัดกรีแข็ง AuSn เป็นวัสดุเชื่อมสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตตที่สูบด้วยเซมิคอนดักเตอร์สามารถหลีกเลี่ยงความเมื่อยล้าจากความเครียดของอินเดียม การเกิดออกซิเดชัน และการเคลื่อนย้ายด้วยไฟฟ้าและข้อบกพร่องอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างมาก รวมถึงอายุการใช้งานของเลเซอร์ด้วย การใช้เทคโนโลยีหุ้มทอง-ดีบุกสามารถเอาชนะปัญหาของการเคลื่อนย้ายด้วยไฟฟ้าและการเคลื่อนย้ายด้วยไฟฟ้าของตะกั่วบัดกรีอินเดียมได้
โซลูชันจาก Lumispot Tech
ในเลเซอร์แบบต่อเนื่องหรือแบบพัลส์ ความร้อนที่เกิดจากการดูดซับรังสีปั๊มโดยตัวกลางเลเซอร์และการระบายความร้อนภายนอกของตัวกลางทำให้การกระจายอุณหภูมิภายในตัวกลางเลเซอร์ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิ ทำให้ดัชนีหักเหของแสงของตัวกลางเปลี่ยนแปลงไป และก่อให้เกิดผลกระทบทางความร้อนต่างๆ การสะสมความร้อนภายในตัวกลางเกนทำให้เกิดผลกระทบเลนส์ความร้อนและผลกระทบการหักเหแสงแบบสองทิศทางที่เกิดจากความร้อน ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียบางอย่างในระบบเลเซอร์ ส่งผลต่อเสถียรภาพของเลเซอร์ในโพรงและคุณภาพของลำแสงที่ส่งออก ในระบบเลเซอร์ที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง ความเครียดจากความร้อนในตัวกลางเกนจะเปลี่ยนแปลงไปตามกำลังของปั๊มที่เพิ่มขึ้น ผลกระทบทางความร้อนต่างๆ ในระบบส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อระบบเลเซอร์ทั้งหมดเพื่อให้ได้คุณภาพลำแสงที่ดีขึ้นและกำลังส่งออกที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นหนึ่งในปัญหาที่ต้องแก้ไข นักวิทยาศาสตร์กังวลมานานว่าจะยับยั้งและลดผลกระทบทางความร้อนของผลึกในกระบวนการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร และได้กลายเป็นจุดสนใจด้านการวิจัยในปัจจุบัน
เลเซอร์ Nd:YAG พร้อมช่องเลนส์เทอร์มอล

ในโครงการพัฒนาเลเซอร์ Nd:YAG ที่ปั๊ม LD กำลังสูง เลเซอร์ Nd:YAG ที่มีช่องเลนส์ความร้อนได้รับการแก้ไข เพื่อให้โมดูลสามารถรับกำลังสูงพร้อมกับคุณภาพลำแสงสูงได้
ในโครงการพัฒนาเลเซอร์ Nd:YAG ที่ใช้ปั๊ม LD กำลังสูง บริษัท Lumispot Tech ได้พัฒนาโมดูล G2-A ซึ่งช่วยแก้ปัญหาเรื่องกำลังต่ำที่เกิดจากโพรงที่บรรจุเลนส์เทอร์มอลได้อย่างมาก ช่วยให้โมดูลนี้รับกำลังสูงด้วยคุณภาพลำแสงสูงได้
เวลาโพสต์ : 24 ก.ค. 2566