| Soldadura de encapsulación de Pilas de barra láser de diodo | AUSN empacado |
| Longitud de onda central | 1064 nm |
| Potencia de salida | ≥55W |
| Corriente de trabajo | ≤30 a |
| Voltaje de trabajo | ≤24V |
| Modo de trabajo | CW |
| Longitud de la cavidad | 900 mm |
| Espejo de salida | T = 20% |
| Temperatura del agua | 25 ± 3 ℃ |
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Abstracto
La demanda de módulos láser con bombas de diodos CW (onda continua) está aumentando rápidamente como una fuente de bombeo esencial para láseres de estado sólido. Estos módulos ofrecen ventajas únicas para cumplir con los requisitos específicos de las aplicaciones láser de estado sólido. G2: un láser de estado sólido de la bomba de diodo, el nuevo producto de la serie de bombas de diodo CW de Lumispot Tech, tiene un campo de aplicación más amplio y mejores habilidades de rendimiento.
En este artículo, incluiremos contenido centrado en las aplicaciones de productos, las características del producto y las ventajas de productos con respecto al láser de estado sólido de la bomba de diodo CW. Al final del artículo, demostraré el informe de prueba del CW DPL de Lumispot Tech y nuestras ventajas especiales.
El campo de aplicación
Los láseres de semiconductores de alta potencia se utilizan principalmente como fuentes de bomba para láseres de estado sólido. En aplicaciones prácticas, una fuente de bomba de diodos láser semiconductores es clave para optimizar la tecnología láser de estado sólido con bombas de diodo láser.
Este tipo de láser utiliza un láser semiconductor con una salida de longitud de onda fija en lugar de la lámpara tradicional de krypton o xenón para bombear los cristales. Como resultado, este láser mejorado se llama 2ndGeneración de láser de bomba CW (G2-A), que tiene las características de alta eficiencia, larga vida útil, buena calidad del haz, buena estabilidad, compacidad y miniaturización.
Capacidad de bombeo de alta potencia
La fuente de la bomba de diodo CW ofrece una intensa explosión de tasa de energía óptica, bombeando efectivamente el medio de ganancia en el láser de estado sólido, para realizar el mejor rendimiento del láser de estado sólido. Además, su potencia máxima relativamente alta (o potencia promedio) permite una gama más amplia de aplicaciones enIndustria, medicina y ciencia.
Excelente haz y estabilidad
El módulo láser de bombeo de semiconductores CW tiene la calidad excepcional de un haz de luz, con estabilidad espontáneamente, lo cual es crucial para realizar la salida de luz láser precisa controlable. Los módulos están diseñados para producir un perfil de haz bien definido y estable, asegurando un bombeo confiable y consistente del láser de estado sólido. Esta característica cumple perfectamente con las demandas de la aplicación láser en el procesamiento de materiales industriales, corte con láser, y R&D.
Operación de ondas continuas
El modo de trabajo CW combina tanto méritos de láser de longitud de onda continua como láser pulsado. La principal diferencia entre el láser CW y un láser pulsado es la potencia de salida.CW El láser, que también se conoce como láser de onda continua, tiene las características de un modo de trabajo estable y la capacidad de enviar una onda continua.
Diseño compacto y confiable
CW DPL se puede integrar fácilmente en la corrienteláser de estado sólidodependiendo del diseño y la estructura compactos. Su construcción robusta y componentes de alta calidad garantizan una confiabilidad a largo plazo, minimizando los costos de tiempo de inactividad y mantenimiento, lo cual es especialmente importante en la fabricación industrial y los procedimientos médicos.
La demanda del mercado de la serie de DPL - Growing Market Opportunities
A medida que la demanda de láseres de estado sólido continúa expandiéndose en diferentes industrias, también lo hace la necesidad de fuentes de bombeo de alto rendimiento, como los módulos láser con diodos CW. Industrias como la fabricación, la salud, la defensa y la investigación científica dependen de láseres de estado sólido para aplicaciones de precisión.
En resumen, como la fuente de bombeo de diodos del láser de estado sólido, las características de los productos: capacidad de bombeo de alta potencia, modo de operación CW, excelente calidad y estabilidad del haz, y diseño estructurado compacto, aumentan la demanda del mercado en estos módulos láser. Como proveedor, Lumispot Tech también pone mucho esfuerzo en optimizar el rendimiento y las tecnologías aplicadas en la serie DPL.
Conjunto de paquete de productos de G2-A DPL de Lumispot Tech
Cada conjunto de productos contiene tres grupos de módulos de matriz apilados horizontalmente, cada grupo de módulos de matriz apilados horizontales de potencia de bombeo de aproximadamente 100W@25A, y una potencia de bombeo general de 300W@25A.
El punto de fluorescencia de la bomba G2-A se muestra a continuación:
Los principales datos técnicos del láser de estado sólido de la bomba de diodo G2-A:
Nuestra fuerza en las tecnologías
1. Tecnología de gestión térmica transitoria
Los láseres de estado sólido bombeado por semiconductores se usan ampliamente para aplicaciones de onda cuasi-continua (CW) con aplicaciones de alta potencia pico y aplicaciones de onda continua (CW) con una potencia de salida de alta promedio. En estos láseres, la altura del fregadero térmico y la distancia entre las chips (es decir, el grosor del sustrato y el chip) influyen significativamente en la capacidad de disipación de calor del producto. Una distancia de chip a chip más grande da como resultado una mejor disipación de calor, pero aumenta el volumen del producto. Por el contrario, si se reduce el espacio de chips, el tamaño del producto se reducirá, pero la capacidad de disipación de calor del producto puede ser insuficiente. Utilizar el volumen más compacto para diseñar un láser de estado sólido óptimo con bombas de semiconductores que cumpla con los requisitos de disipación de calor es una tarea difícil en el diseño.
Gráfico de la simulación térmica en estado estacionario
Lumispot Tech aplica el método de elementos finitos para simular y calcular el campo de temperatura del dispositivo. Se utiliza una combinación de transferencia de calor sólido de simulación térmica en estado estable y simulación térmica de temperatura líquida para la simulación térmica. Para las condiciones de operación continua, como se muestra en la figura a continuación: se propone que el producto tenga el espacio y la disposición óptimos de Chips bajo las condiciones de simulación térmica en estado estacionario de transferencia de calor sólido. Bajo este espacio y estructura, el producto tiene una buena capacidad de disipación de calor, baja temperatura máxima y la característica más compacta.
2.Soldadura de Ausnproceso de encapsulación
Lumispot Tech emplea una técnica de empaque que utiliza soldadura ANSN en lugar de soldadura de indio tradicional para abordar los problemas relacionados con la fatiga térmica, la electromigración y la migración eléctrica térmica causada por la soldadura de indio. Al adoptar AUSN Solder, nuestra empresa tiene como objetivo mejorar la confiabilidad del producto y la longevidad. Esta sustitución se lleva a cabo mientras se asegura un espacio constante de las pilas de barras, contribuyendo aún más a la mejora en la confiabilidad del producto y la vida útil.
En la tecnología de envasado del láser de estado sólido de alta potencia de semiconductores, los fabricantes más internacionales han adoptado el metal de indio (in) como material de soldadura por fabricantes internacionales debido a sus ventajas de bajo punto de fusión, bajo tensión de soldadura, fácil operación y buena deformación plástica e infiltración. Sin embargo, para los láseres de estado sólido bombeado por semiconductores en condiciones de aplicación de operación continua, el estrés alterno causará fatiga de estrés de la capa de soldadura de indio, lo que conducirá a la falla del producto. Especialmente en temperaturas altas y bajas y anchos de pulso largos, la tasa de falla de la soldadura de indio es muy obvia.
Comparación de pruebas de vida aceleradas de láseres con diferentes paquetes de soldadura
Después de 600 horas de envejecimiento, todos los productos encapsulados con soldadura de indio falla; mientras que los productos encapsulados con estaño de oro funcionan durante más de 2,000 horas con casi ningún cambio de potencia; reflejando las ventajas de la encapsulación AUSN.
Para mejorar la fiabilidad de los láseres de semiconductores de alta potencia al tiempo que mantienen la consistencia de varios indicadores de rendimiento, Lumispot Tech adopta una soldadura dura (AUSN) como un nuevo tipo de material de empaque. El uso del coeficiente de material de sustrato de expansión térmica (Subt Submunt), la liberación efectiva de estrés térmico, una buena solución a los problemas técnicos que se pueden encontrar en la preparación de soldadura dura. Una condición necesaria para el material del sustrato (Subt) para poder ser soldado al chip semiconductor es la metalización de la superficie. La metalización de la superficie es la formación de una capa de barrera de difusión y capa de infiltración de soldadura en la superficie del material del sustrato.
Diagrama esquemático del mecanismo de electromigración de un láser encapsulado en soldadura de indio
Para mejorar la fiabilidad de los láseres de semiconductores de alta potencia al tiempo que mantienen la consistencia de varios indicadores de rendimiento, Lumispot Tech adopta una soldadura dura (AUSN) como un nuevo tipo de material de empaque. El uso del coeficiente de material de sustrato de expansión térmica (Subt Submunt), la liberación efectiva de estrés térmico, una buena solución a los problemas técnicos que se pueden encontrar en la preparación de soldadura dura. Una condición necesaria para el material del sustrato (Subt) para poder ser soldado al chip semiconductor es la metalización de la superficie. La metalización de la superficie es la formación de una capa de barrera de difusión y capa de infiltración de soldadura en la superficie del material del sustrato.
Su propósito es, por un lado, bloquear la soldadura a la difusión del material del sustrato, por otro lado, es fortalecer la soldadura con la capacidad de soldadura por material del sustrato, para evitar la capa de soldadura de la cavidad. La metalización de la superficie también puede evitar la oxidación de la superficie del material del sustrato y la intrusión de humedad, reducir la resistencia de contacto en el proceso de soldadura y, por lo tanto, mejorar la resistencia a la soldadura y la confiabilidad del producto. El uso de la soldadura dura AUSN como material de soldadura para los láseres de estado sólido bombeado por semiconductores puede evitar efectivamente la fatiga del estrés por indio, la oxidación y la migración electro-térmica y otros defectos, mejorando significativamente la confiabilidad de los láseres semiconductores, así como la vida útil del servicio del láser. El uso de la tecnología de encapsulación de oro de oro puede superar los problemas de electromigración y migración electrotérmica de soldadura de indio.
Solución de Lumispot Tech
En los láseres continuos o pulsados, el calor generado por la absorción de radiación de la bomba por el medio láser y el enfriamiento externo del medio conduce a una distribución de temperatura desigual dentro del medio láser, lo que resulta en gradientes de temperatura, lo que provoca cambios en el índice de refracción del medio y luego produce varios efectos térmicos. La deposición térmica dentro del medio de ganancia conduce al efecto de lente térmica y el efecto de birrefringencia inducida térmicamente, que produce ciertas pérdidas en el sistema láser, lo que afecta la estabilidad del láser en la cavidad y la calidad del haz de salida. En un sistema láser que funciona continuamente, la tensión térmica en el medio de ganancia cambia a medida que aumenta la potencia de la bomba. Los diversos efectos térmicos en el sistema afectan seriamente a todo el sistema láser para obtener una mejor calidad del haz y una mayor potencia de salida, que es uno de los problemas a resolver. Cómo inhibir y mitigar de manera efectiva el efecto térmico de los cristales en el proceso de trabajo, los científicos han tenido problemas durante mucho tiempo, se ha convertido en uno de los puntos críticos de investigación actuales.
ND: láser YAG con cavidad de lente térmica
En el proyecto de desarrollar láseres ND: YAG con bombas LD de alta potencia, se resolvieron los láseres ND: YAG con cavidad de lente térmica, de modo que el módulo puede obtener alta potencia mientras obtiene alta calidad de haz.
En un proyecto para desarrollar un láser ND: YAG con bombas LD de alta potencia, Lumispot Tech ha desarrollado el módulo G2-A, que resuelve en gran medida el problema de la menor potencia debido a las cavidades que contienen lentes térmicas, lo que permite que el módulo obtenga alta potencia con alta calidad de haz.
Tiempo de publicación: Jul-24-2023