| لحام التغليف من مداخن شريط ليزر الصمام الثنائي | Ausn معبأة |
| طول الموجة المركزية | 1064nm |
| طاقة الإخراج | ≥55W |
| العمل الحالي | ≤30 أ |
| جهد العمل | ≤24V |
| وضع العمل | CW |
| طول التجويف | 900mm |
| مرآة الإخراج | ر = 20 ٪ |
| درجة حرارة الماء | 25 ± 3 ℃ |
اشترك في وسائل التواصل الاجتماعي الخاصة بنا للحصول على منشور سريع
خلاصة
يزداد الطلب على وحدات الليزر المصبوبة بالثنائي CW (الموجة المستمرة) بسرعة كمصدر ضخ أساسي لأشعة الليزر في الحالة الصلبة. توفر هذه الوحدات مزايا فريدة لتلبية المتطلبات المحددة لتطبيقات ليزر الحالة الصلبة. G2 - يتمتع ليزر الحالة الصلبة في مضخة الصمام الثنائي ، المنتج الجديد لسلسلة مضخة CW Diode من Lumispot Tech ، بحقل تطبيق أوسع وقدرات أداء أفضل.
في هذه المقالة ، سنقوم بتضمين المحتوى الذي يركز على تطبيقات المنتج وميزات المنتج ومزايا المنتج فيما يتعلق بالليزر الصلبة في مضخة الصمام الثنائي CW. في نهاية المقالة ، سأوضح تقرير اختبار CW DPL من Lumispot Tech ومزايانا الخاصة.
حقل التطبيق
تستخدم ليزر أشباه الموصلات عالية الطاقة بشكل رئيسي كمصادر للمضخات لليزر الحالة الصلبة. في التطبيقات العملية ، يعد مصدر ضبست الصمام الثنائي للليزر أشباه الموصلات مفتاحًا لتحسين تقنية الليزر المصبوبة بالليزر المصبوبة بالليزر.
يستخدم هذا النوع من الليزر ليزر أشباه الموصلات مع إخراج الطول الموجي الثابت بدلاً من مصباح Krypton أو زينون التقليدي لضخ البلورات. نتيجة لذلك ، يسمى هذا الليزر المرحى 2ndتوليد ليزر مضخة CW (G2-A) ، والذي يتمتع بخصائص الكفاءة العالية ، وحياة الخدمة الطويلة ، وجودة الحزمة الجيدة ، والاستقرار الجيد ، والضغط والتصغير.
القدرة على ضخ الطاقة العالية
يوفر مصدر مضخة الصمام الثنائي CW انفجارًا مكثفًا من معدل الطاقة البصرية ، مما يضخ بشكل فعال وسيط الكسب في ليزر الحالة الصلبة ، لتحقيق أفضل أداء للليزر الحالة الصلبة. أيضًا ، تتيح طاقة الذروة العالية نسبيًا (أو متوسط الطاقة) مجموعة واسعة من التطبيقات فيالصناعة والطب والعلوم.
شعاع واستقرار ممتازة
تحتوي وحدة الليزر على أشباه الموصلات CW على الجودة المتميزة لحزمة الضوء ، مع الاستقرار تلقائيًا ، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق إخراج ضوء الليزر الدقيق الذي يمكن التحكم فيه. تم تصميم الوحدات النمطية لإنتاج ملف تعريف شعاع محدد ومستقر جيدًا ، مما يضمن ضخ موثوق ومتسق لليزر الحالة الصلبة. تلبي هذه الميزة تمامًا متطلبات تطبيق الليزر في معالجة المواد الصناعية ، قطع الليزرو R & D.
تشغيل الموجة المستمرة
يجمع وضع العمل CW بين مزايا الليزر المستمر الطول الموجي والليزر النبضي. الفرق الرئيسي بين ليزر CW والليزر النبضي هو ناتج الطاقة.CW يحتوي الليزر ، المعروف أيضًا باسم ليزر الموجة المستمرة ، على خصائص وضع عمل مستقر والقدرة على إرسال موجة مستمرة.
تصميم مضغوط وموثوق به
يمكن دمج CW DPL بسهولة في التيارليزر الحالة الصلبةاعتمادا على التصميم المدمج والهيكل. تضمن مكونات بناءها القوية ومكوناتها عالية الجودة الموثوقية طويلة الأجل ، مما يقلل من تكاليف التوقف والصيانة ، وهو أمر مهم بشكل خاص في التصنيع الصناعي والإجراءات الطبية.
الطلب في السوق لسلسلة من فرص السوق DPL
مع استمرار التوسع في الطلب على ليزر الحالة الصلبة عبر الصناعات المختلفة ، فإن الحاجة إلى مصادر ضخ عالية الأداء مثل وحدات الليزر التي تم إلقاء الثنائيات الصمامية CW. تعتمد الصناعات مثل التصنيع والرعاية الصحية والدفاع والبحث العلمي على الليزر في الحالة الصلبة للتطبيقات الدقيقة.
لتلخيص ، نظرًا لأن مصدر ضخ الصمام الثنائي لليزر الحالة الصلبة ، فإن خصائص المنتجات: إمكانية ضخ الطاقة العالية ، ووضع تشغيل CW ، وجودة الحزمة الممتازة والاستقرار ، والتصميم المدمج منظمًا ، تزيد من الطلب في السوق في وحدات الليزر هذه. بصفته المورد ، بذل Lumispot Tech أيضًا الكثير من الجهد لتحسين الأداء والتقنيات المطبقة في سلسلة DPL.
مجموعة حزمة المنتج من G2-A DPL من Lumispot Tech
تحتوي كل مجموعة من المنتجات على ثلاث مجموعات من وحدات الصفيف المكدسة أفقياً ، وكل مجموعة من وحدات الصفيف المكدسة الأفقية تضخ قوة حوالي 100W@25A ، وقوة ضخ شاملة تبلغ 300W@25A.
يظهر أدناه بقعة مضخة G2-A مضخة:
البيانات الفنية الرئيسية لـ G2-A Diode Pump Solid State Laser:
قوتنا في التقنيات
1. تكنولوجيا الإدارة الحرارية العابرة
تستخدم ليزر الحالة الصلبة المصممة على أشباه الموصلات على نطاق واسع لتطبيقات الموجة شبه المستمرة (CW) مع إخراج طاقة أعلى ذروة وتطبيقات الموجة المستمرة (CW) مع ارتفاع متوسط الطاقة. في هذه الليزر ، يؤثر ارتفاع الحوض الحراري والمسافة بين الرقائق (أي ، سمك الركيزة والرقاقة) بشكل كبير على قدرة تبديد الحرارة للمنتج. تؤدي مسافة شريحة إلى رقاقة أكبر إلى تبديد حرارة أفضل ولكنها تزيد من حجم المنتج. على العكس ، إذا تم تقليل تباعد الرقائق ، فسيتم تقليل حجم المنتج ، لكن قدرة تبديد الحرارة للمنتج قد تكون غير كافية. يعد استخدام ليزر الحالة الصلبة المصبوبة بأشباه الموصلات الأكثر إحكاما لتصميم ليزر الحالة الصلبة المصبوبة بأشباه الموصلات المثلى والذي يلبي متطلبات تبديد الحرارة مهمة صعبة في التصميم.
رسم بياني للمحاكاة الحرارية المستقرة
يطبق Lumispot Tech طريقة العناصر المحدودة لمحاكاة وحساب حقل درجة الحرارة للجهاز. يتم استخدام مزيج من المحاكاة الحرارية للحالة الثابتة للحالة الصلبة والمحاكاة الحرارية لدرجة الحرارة السائلة للمحاكاة الحرارية. بالنسبة لظروف التشغيل المستمرة ، كما هو موضح في الشكل أدناه: يُقترح أن يكون للمنتج تباعد وترتيب رقاقة الأمثل في ظل ظروف المحاكاة الحرارية المستقرة للحرارة الصلبة. بموجب هذا التباعد والبنية ، يتمتع المنتج بقدرة جيدة على تبديد الحرارة ، ودرجة حرارة الذروة المنخفضة ، والميزات الأكثر إحكاما.
2.لحام Ausnعملية التغليف
توظف Lumispot Tech تقنية تغليف تستخدم لحام ANSN بدلاً من لحام الإنديوم التقليدي لمعالجة المشكلات المتعلقة بالتعب الحراري والهجرة الكهربائية والهجرة الكهربائية الناتجة عن لحام الإنديوم. من خلال تبني AUSN Solder ، تهدف شركتنا إلى تعزيز موثوقية المنتج وطول العمر. يتم تنفيذ هذا الاستبدال مع ضمان تباعد مداخن الشريط الثابت ، مما يزيد من المساهمة في تحسين موثوقية المنتج وعمره.
في تقنية التعبئة والتغليف من أشباه الموصلات العالية التي تضخ ليزر الحالة الصلبة ، تم اعتماد المعدن الإنديوم (في) كمواد لحام من قبل المزيد من الشركات المصنعة الدولية بسبب مزاياها من انخفاض نقطة الانصهار ، وضغط اللحام المنخفض ، وتشغيل سهلة ، وتشوهات بلاستيكية جيدة. ومع ذلك ، بالنسبة لأشباه أشباه الموصلات التي تضخها ليزر الحالة الصلبة في ظل ظروف تطبيق التشغيل المستمرة ، فإن الإجهاد المتناوب سيؤدي إلى تعب في الإجهاد لطبقة اللحام الإنديوم ، مما سيؤدي إلى فشل المنتج. خاصة في درجات الحرارة العالية والمنخفضة وعرض النبض الطويل ، فإن معدل فشل اللحام الإنديوم واضح للغاية.
مقارنة بين اختبارات الحياة المتسارعة للليزر مع حزم لحام مختلفة
بعد 600 ساعة من الشيخوخة ، تفشل جميع المنتجات المغلفة مع لحام الإنديوم ؛ في حين أن المنتجات المغلفة مع القصدير الذهبي تعمل لأكثر من 2000 ساعة دون تغيير تقريبًا في الطاقة ؛ تعكس مزايا تغليف AUSN.
من أجل تحسين موثوقية ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة مع الحفاظ على اتساق مؤشرات الأداء المختلفة ، تعتمد Lumispot Tech الصلب (AUSN) كنوع جديد من مواد التغليف. استخدام معامل التوسع الحراري المتطابق في المادة الركيزة (Submount المتطابقة CTE) ، والتحرير الفعال للإجهاد الحراري ، وهو حل جيد للمشاكل الفنية التي يمكن مواجهتها في إعداد اللحام الصلب. الشرط اللازم لمادة الركيزة (submount) لتكون قادرة على اللحام على رقاقة أشباه الموصلات هو المعادن السطحية. المعادن السطحية هي تكوين طبقة من حاجز الانتشار وطبقة تسلل لحام على سطح مادة الركيزة.
رسم تخطيطي لآلية الهجرة الكهربائية للليزر مغلف في لحام الإنديوم
من أجل تحسين موثوقية ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة مع الحفاظ على اتساق مؤشرات الأداء المختلفة ، تعتمد Lumispot Tech الصلب (AUSN) كنوع جديد من مواد التغليف. استخدام معامل التوسع الحراري المتطابق في المادة الركيزة (Submount المتطابقة CTE) ، والتحرير الفعال للإجهاد الحراري ، وهو حل جيد للمشاكل الفنية التي يمكن مواجهتها في إعداد اللحام الصلب. الشرط اللازم لمادة الركيزة (submount) لتكون قادرة على اللحام على رقاقة أشباه الموصلات هو المعادن السطحية. المعادن السطحية هي تكوين طبقة من حاجز الانتشار وطبقة تسلل لحام على سطح مادة الركيزة.
الغرض منه هو من ناحية لحظر اللحام إلى انتشار مادة الركيزة ، من ناحية أخرى ، هو تعزيز اللحام بقدرة لحام المواد الركيزة ، لمنع طبقة لحام التجويف. يمكن أن يمنع المعادن السطحية أيضًا أكسدة سطح المادة الركيزة وتطفل الرطوبة ، وتقليل مقاومة التلامس في عملية اللحام ، وبالتالي تحسين قوة اللحام وموثوقية المنتج. يمكن أن يؤدي استخدام AUSN لحام الصلب كمواد لحام لليزر المكتوبة بالموصلات الصلبة بتجنب تعب الإجهاد الإنديوم بشكل فعال ، والأكسدة والهجرة الحرارية الكهربائية وغيرها من العيوب ، مما يؤدي إلى تحسين موثوقية الليزر شبه الموصلات وكذلك خدمة خدمة الليزر. يمكن أن يتغلب استخدام تقنية تغليف الذهب على مشكلات الهجرة الكهرمائية والهجرة الكهربائية لللحام الإنديوم.
الحل من Lumispot Tech
في الليزر المستمر أو النبضي ، فإن الحرارة الناتجة عن امتصاص إشعاع المضخة بواسطة وسيط الليزر والتبريد الخارجي للمتوسطة يؤدي إلى توزيع درجات الحرارة غير المتكافئ داخل وسط الليزر ، مما يؤدي إلى تدرجات درجات الحرارة ، مما يسبب تغييرات في مؤشر الانكسار في الوسط ثم ينتج عن آثار حرارية مختلفة. يؤدي الترسب الحراري داخل وسط الكسب إلى تأثير العدسة الحرارية وتأثير الاندماج المستحث حرارياً ، والذي ينتج خسائر معينة في نظام الليزر ، مما يؤثر على استقرار الليزر في التجويف وجودة شعاع الإخراج. في نظام الليزر الذي يعمل بشكل مستمر ، يتغير الإجهاد الحراري في الكسب المتوسط مع زيادة طاقة المضخة. تؤثر التأثيرات الحرارية المختلفة في النظام بشكل خطير على نظام الليزر بأكمله للحصول على جودة أفضل لحزمة وقوة إخراج أعلى ، وهي إحدى المشكلات التي يجب حلها. كيفية تثبيط وتخفيف التأثير الحراري للبلورات في عملية العمل ، كان العلماء مضطربون لفترة طويلة ، لقد أصبح أحد النقاط الساخنة الحالية.
ND: ليزر YAG مع تجويف العدسة الحرارية
في مشروع تطوير LD: LD: تم حل الليزر ND: ND: YAG مع تجويف العدسة الحرارية ، بحيث يمكن للوحدة الحصول على طاقة عالية أثناء الحصول على جودة عالية الحزمة.
في مشروع لتطوير وحدة ND: YAG LAG: Lumispot Tech عالية الطاقة ، قامت Lumispot Tech بتطوير وحدة G2-A ، والتي تحل بشكل كبير مشكلة الطاقة المنخفضة بسبب تجاويف محتوية على العدسة الحرارية ، مما يسمح للوحدة بالحصول على طاقة عالية ذات جودة عالية.
وقت النشر: Jul-24-2023