| Kapsuliavimo lydmetalis Diodinių lazerių strypų rinkiniai | AuSn supakuota |
| Centrinis bangos ilgis | 1064 nm |
| Išėjimo galia | ≥55 W |
| Darbinė srovė | ≤30 A |
| Darbinė įtampa | ≤24 V |
| Darbo režimas | CW |
| Ertmės ilgis | 900 mm |
| Išvesties veidrodis | T = 20 % |
| Vandens temperatūra | 25±3 ℃ |
Prenumeruokite mūsų socialinius tinklus, kad gautumėte skubius įrašus
Santrauka
Nuolatinės bangos (CW) diodiniu kaupinimu veikiančių lazerinių modulių paklausa sparčiai auga, nes jie yra esminis kaupinimo šaltinis kietojo kūno lazeriuose. Šie moduliai pasižymi unikaliais pranašumais, kad atitiktų specifinius kietojo kūno lazerių taikymo reikalavimus. G2 – diodinis kaupinimo kietojo kūno lazeris, naujas „LumiSpot Tech“ nuolatinės bangos diodinio kaupinimo serijos produktas, pasižymi platesne taikymo sritimi ir geresniais našumais.
Šiame straipsnyje pateiksime turinį, kuriame daugiausia dėmesio bus skiriama CW diodinio siurblio kietojo kūno lazerio pritaikymui, savybėms ir privalumams. Straipsnio pabaigoje pademonstruosiu „Lumispot Tech“ CW DPL bandymų ataskaitą ir mūsų specialius privalumus.
Taikymo laukas
Didelės galios puslaidininkiniai lazeriai daugiausia naudojami kaip kaupinimo šaltiniai kietojo kūno lazeriuose. Praktiškai puslaidininkinio lazerio diodinis kaupinimo šaltinis yra labai svarbus optimizuojant lazerinio diodinio kaupinimo kietojo kūno lazerių technologiją.
Šio tipo lazeris kristalams pumpuoti naudoja fiksuoto bangos ilgio puslaidininkinį lazerį, o ne tradicinę kriptono arba ksenono lempą. Todėl šis patobulintas lazeris vadinamas 2-uoju.ndNuolatinės bangos (G2-A) siurblinio lazerio karta, pasižyminti dideliu efektyvumu, ilgu tarnavimo laiku, gera spindulio kokybe, geru stabilumu, kompaktiškumu ir miniatiūrizacija.
Didelės galios siurbimo galimybė
Nuolatinės bangos diodų siurblio šaltinis siūlo intensyvų optinės energijos pliūpsnį, efektyviai pumpuodamas stiprinimo terpę kietojo kūno lazeryje, kad būtų pasiektas geriausias kietojo kūno lazerio veikimas. Be to, jo santykinai didelė maksimali galia (arba vidutinė galia) leidžia jį plačiau taikyti.pramonė, medicina ir mokslas.
Puikus spindulys ir stabilumas
Nuolatinio veikimo puslaidininkinis kaupinantis lazerinis modulis pasižymi išskirtine šviesos spindulio kokybe ir spontanišku stabilumu, kuris yra labai svarbus norint valdyti ir tiksliai išgauti lazerio šviesos srautą. Moduliai sukurti taip, kad sukurtų tiksliai apibrėžtą ir stabilų spindulio profilį, užtikrinantį patikimą ir nuoseklų kietojo kūno lazerio kaupinimą. Ši savybė puikiai atitinka lazerio taikymo pramoniniame medžiagų apdirbime reikalavimus. lazerinis pjovimasir moksliniai tyrimai bei plėtra.
Nuolatinės bangos veikimas
Nuolatinės bangos ilgio lazerio veikimo režimas apjungia abu nuolatinės bangos ilgio lazerio ir impulsinio lazerio privalumus. Pagrindinis skirtumas tarp nuolatinės bangos ilgio ir impulsinio lazerio yra išėjimo galia.CW Lazeris, dar žinomas kaip nuolatinės bangos lazeris, pasižymi stabiliu darbo režimu ir gebėjimu siųsti nuolatinę bangą.
Kompaktiškas ir patikimas dizainas
CW DPL galima lengvai integruoti į dabartinękietojo kūno lazerispriklausomai nuo kompaktiško dizaino ir struktūros. Jų tvirta konstrukcija ir aukštos kokybės komponentai užtikrina ilgalaikį patikimumą, sumažina prastovas ir priežiūros išlaidas, o tai ypač svarbu pramoninėje gamyboje ir medicininėse procedūrose.
DPL serijos rinkos paklausa – augančios rinkos galimybės
Kadangi kietojo kūno lazerių paklausa įvairiose pramonės šakose toliau auga, didėja ir didelio našumo pumpavimo šaltinių, tokių kaip nuolatinio veikimo diodiniais pumpuojami lazeriniai moduliai, poreikis. Tokios pramonės šakos kaip gamyba, sveikatos apsauga, gynyba ir moksliniai tyrimai tiksliam naudojimui naudoja kietojo kūno lazerius.
Apibendrinant galima teigti, kad kietojo kūno lazerio diodinio pumpavimo šaltinio gaminių charakteristikos: didelė pumpavimo galia, nuolatinės srovės veikimo režimas, puiki spindulio kokybė ir stabilumas bei kompaktiška konstrukcija didina šių lazerinių modulių paklausą rinkoje. Kaip tiekėja, „Lumispot Tech“ taip pat deda daug pastangų optimizuodama DPL serijos našumą ir technologijas.
„Lumispot Tech“ G2-A DPL gaminių rinkinys
Kiekvieną gaminių rinkinį sudaro trys horizontaliai išdėstytų modulių grupės, kurių kiekvienos horizontaliai išdėstytų modulių grupės siurbimo galia yra apie 100 W esant 25 A, o bendra siurbimo galia – 300 W esant 25 A.
G2-A siurblio fluorescencijos taškas parodytas žemiau:
Pagrindiniai G2-A diodinio siurblio kietojo kūno lazerio techniniai duomenys:
Mūsų stiprybė technologijų srityje
1. Trumpalaikė šiluminio valdymo technologija
Puslaidininkiniu būdu kaupinami kietojo kūno lazeriai plačiai naudojami beveik nuolatinės bangos (CW) taikymams, kuriems reikalinga didelė maksimali galia, ir nuolatinės bangos (CW) taikymams, kuriems reikalinga didelė vidutinė galia. Šiuose lazeriuose šilumos kriauklės aukštis ir atstumas tarp lustų (t. y. pagrindo ir lusto storis) daro didelę įtaką gaminio šilumos išsklaidymo savybei. Didesnis atstumas tarp lustų užtikrina geresnį šilumos išsklaidymą, tačiau padidina gaminio tūrį. Ir atvirkščiai, jei lustų atstumas sumažinamas, sumažės ir gaminio dydis, tačiau gaminio šilumos išsklaidymo galimybės gali būti nepakankamos. Sudėtinga projektavimo užduotis – panaudoti kuo kompaktiškesnį tūrį, kad būtų sukurtas optimalus puslaidininkiniu būdu kaupinamas kietojo kūno lazeris, atitinkantis šilumos išsklaidymo reikalavimus.
Pastoviosios būsenos šiluminio modeliavimo grafikas
„Lumispot Tech“ taiko baigtinių elementų metodą įrenginio temperatūros laukui modeliuoti ir apskaičiuoti. Terminiam modeliavimui naudojamas kietojo kūno šilumos perdavimo pastoviosios būsenos terminio modeliavimo ir skysčio temperatūros terminio modeliavimo derinys. Nuolatinio veikimo sąlygomis, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau: siūloma, kad gaminys turėtų optimalų lustų išdėstymą ir išdėstymą kietojo kūno šilumos perdavimo pastoviosios būsenos terminio modeliavimo sąlygomis. Esant tokiems išdėstymams ir struktūrai, gaminys pasižymi geromis šilumos išsklaidymo savybėmis, žema maksimalia temperatūra ir kompaktiškiausiomis savybėmis.
2.AuSn lydmetaliskapsuliavimo procesas
„Lumispot Tech“ taiko pakavimo techniką, kurioje vietoj tradicinio indžio lydmetalio naudojamas AnSn lydmetalis, siekiant išspręsti terminio nuovargio, elektromigracijos ir elektrinės-terminės migracijos, kurią sukelia indžio lydmetalis, problemas. Naudodama AuSn lydmetalį, mūsų įmonė siekia padidinti gaminio patikimumą ir ilgaamžiškumą. Šis pakeitimas atliekamas užtikrinant pastovų strypų krūvelių atstumą, o tai dar labiau prisideda prie gaminio patikimumo ir tarnavimo laiko pailginimo.
Didelės galios puslaidininkinių kaupinamų kietojo kūno lazerių pakavimo technologijoje indio (In) metalas dėl žemos lydymosi temperatūros, mažo suvirinimo įtempio, lengvo valdymo, geros plastinės deformacijos ir infiltracijos privalumų vis daugiau tarptautinių gamintojų naudoja kaip suvirinimo medžiagą. Tačiau puslaidininkinių kaupinamų kietojo kūno lazerių, veikiančių nuolatinio veikimo sąlygomis, kintamasis įtempis sukels indžio suvirinimo sluoksnio įtempių nuovargį, o tai sukels gaminio gedimą. Ypač esant aukštai ir žemai temperatūrai bei ilgam impulsų ilgiui, indžio suvirinimo gedimų dažnis yra labai akivaizdus.
Lazerių su skirtingais litavimo paketais pagreitintų gyvavimo trukmės bandymų palyginimas
Po 600 valandų sendinimo visi indžio lydmetaliu kapsulėje esantys gaminiai sugenda; tuo tarpu aukso alavu kapsulėje esantys gaminiai veikia daugiau nei 2000 valandų beveik nepakeisdami galios; tai rodo AuSn kapsulės privalumus.
Siekdama pagerinti didelės galios puslaidininkinių lazerių patikimumą, išlaikant įvairių eksploatacinių rodiklių nuoseklumą, „Lumispot Tech“ kaip naujo tipo pakavimo medžiagą naudoja kietąjį litavimą (AuSn). Šiluminio plėtimosi koeficiento suderintos substrato medžiagos (CTE-Matched Submount) naudojimas, efektyvus terminio įtempio sumažinimas, yra geras sprendimas techninėms problemoms, su kuriomis gali susidurti ruošiant kietąjį litavimą. Būtina sąlyga, kad substrato medžiagą (submount) būtų galima lituoti prie puslaidininkinio lusto, yra paviršiaus metalizavimas. Paviršiaus metalizavimas – tai difuzijos barjero ir litavimo infiltracijos sluoksnio susidarymas ant substrato medžiagos paviršiaus.
Indžio lydmetalyje įkapsuliuoto lazerio elektromigracijos mechanizmo schema
Siekdama pagerinti didelės galios puslaidininkinių lazerių patikimumą, išlaikant įvairių eksploatacinių rodiklių nuoseklumą, „Lumispot Tech“ kaip naujo tipo pakavimo medžiagą naudoja kietąjį litavimą (AuSn). Šiluminio plėtimosi koeficiento suderintos substrato medžiagos (CTE-Matched Submount) naudojimas, efektyvus terminio įtempio sumažinimas, yra geras sprendimas techninėms problemoms, su kuriomis gali susidurti ruošiant kietąjį litavimą. Būtina sąlyga, kad substrato medžiagą (submount) būtų galima lituoti prie puslaidininkinio lusto, yra paviršiaus metalizavimas. Paviršiaus metalizavimas – tai difuzijos barjero ir litavimo infiltracijos sluoksnio susidarymas ant substrato medžiagos paviršiaus.
Jo paskirtis – viena vertus, blokuoti lydmetalio difuziją prie pagrindo medžiagos, kita vertus, sustiprinti lydmetalio suvirinamumą su pagrindo medžiaga, kad būtų išvengta lydmetalio sluoksnio susidarymo ertmėje. Paviršiaus metalizavimas taip pat gali užkirsti kelią pagrindo medžiagos paviršiaus oksidacijai ir drėgmės prasiskverbimui, sumažinti kontaktinę varžą suvirinimo procese ir taip pagerinti suvirinimo stiprumą bei gaminio patikimumą. Kietojo lydmetalio AuSn naudojimas kaip puslaidininkinių kaupinamų kietojo kūno lazerių suvirinimo medžiaga gali veiksmingai išvengti indžio įtempio nuovargio, oksidacijos ir elektroterminės migracijos bei kitų defektų, žymiai pagerinant puslaidininkinių lazerių patikimumą ir lazerio tarnavimo laiką. Aukso ir alavo kapsulių technologijos naudojimas gali išspręsti indžio lydmetalio elektromigracijos ir elektroterminės migracijos problemas.
„Lumispot Tech“ sprendimas
Nuolatiniuose arba impulsiniuose lazeriuose dėl lazerio terpės absorbuojamos kaupinimo spinduliuotės ir išorinio terpės aušinimo susidaranti šiluma lemia netolygų temperatūros pasiskirstymą lazerio terpėje, dėl ko susidaro temperatūros gradientai, dėl kurių pasikeičia terpės lūžio rodiklis ir atsiranda įvairūs terminiai efektai. Terminis nusodinimas stiprinimo terpėje sukelia terminio lęšio efektą ir terminio dvigubo lūžio efektą, kurie lazerinėje sistemoje sukelia tam tikrus nuostolius, turinčius įtakos lazerio stabilumui rezonatoriuje ir išėjimo spindulio kokybei. Nuolat veikiančioje lazerinėje sistemoje terminis įtempis stiprinimo terpėje kinta didėjant kaupinimo galiai. Įvairūs sistemos terminiai efektai daro didelę įtaką visai lazerinei sistemai, siekiant gauti geresnę spindulio kokybę ir didesnę išėjimo galią, o tai yra viena iš spręstinų problemų. Mokslininkai jau seniai nerimauja dėl to, kaip efektyviai slopinti ir sušvelninti kristalų terminį poveikį darbo procese, ir tai tapo viena iš dabartinių tyrimų sričių.
Nd:YAG lazeris su terminio lęšio ertme
Didelės galios LD kaupinamų Nd:YAG lazerių kūrimo projekte buvo išspręsta Nd:YAG lazerių su terminio lęšio rezonatoriumi problema, todėl modulis gali išgauti didelę galią ir tuo pačiu metu aukštą spindulio kokybę.
Įgyvendindama projektą, kuriuo siekiama sukurti didelės galios LD kaupinamą Nd:YAG lazerį, „Lumispot Tech“ sukūrė G2-A modulį, kuris puikiai išsprendžia mažesnės galios problemą dėl terminių lęšių turinčių ertmių, leisdamas moduliui gauti didelę galią ir aukštą spindulio kokybę.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 24 d.