A nagy teljesítményű lézerdióda -halom osztályozása

Nagy teljesítményű lézerdióda-halomolyan eszközök, amelyek több nagy teljesítményű lézerdiódból állnak. Kicsi méretű és magas hatékonyságú. Ezeket széles körben használják az ipari feldolgozásban (például a vágás és a hegesztés), az orvosi műtétben, a tudományos kutatásban és a nemzetvédelemben. Fő előnyeik a következők: kompakt méret, méretezhető energia a multi-kW tartományig. Az ilyen konfigurációkat általában szilárdtestű lézerszivattyúzásban, irányított energiafelhasználásokban, például szőreltávolításban és anyagfeldolgozásban alkalmazzák.

1. osztályozás szerkezet és csomagolási forma szerint
① Függőleges verem
Egysoros függőleges verem: Egyetlen diódasávból áll, és a nagyobb kimeneti teljesítményt úgy érik el, hogy több sáv függőleges irányba rakódik. Mindegyik sáv több lézerdióda -chipset tartalmaz, amelyek sorozatban vagy párhuzamosan elektromosan csatlakoztatva vannak, hogy nagyobb áramot és nagyobb teljesítményt biztosítsanak.
Multi-sávú függőleges verem: Az energia további növelése érdekében a többrúd függőlegesen egymásra rakható. Ez a struktúra egy kisebb térben nagyon nagy teljesítmény sűrűségét érheti el, de nagyobb hőeloszlású kihívásokat is hoz. Mivel a többrúd szorosan el van rendezve, nehéz lesz a hőt függőleges irányban lefolytatni és eloszlatni, és a berendezés stabil működésének biztosítása érdekében hatékonyabb hőelvezetési technológiára van szükség.

Jellemzők: A függőleges halmozási szerkezet fő jellemzője a nagy teljesítménysűrűség, amely nagyobb lézerteljesítményt generálhat egy korlátozott térben. Ez a szerkezet azonban súlyos hőeloszlású kihívásokkal is szembesül, mivel a halmozó rétegek számának növekedésével növekszik a hőátadási ellenállás a függőleges irányban, ami könnyen vezethet a helyi túlmelegedéshez, és befolyásolhatja a lézerdióda teljesítményét és élettartamát.
②horizontal tömb
Lineáris elrendezés és kétdimenziós tágulás: A vízszintes tömb a lézerdióda rudak vagy más fénykibocsátó egységek vízszintes irányban történő elrendezésére utal, hogy lineáris vagy kétdimenziós tömbszerkezetet képezzen. A lineáris elrendezés a legalapvetőbb forma, és az energia növelhető a rudak számának növelésével; míg a kétdimenziós tágulás mind vízszintes, mind függőleges irányban van elrendezve, tovább bővítve a fénykibocsátó területet és a teljesítményt.
Jellemzők: A vízszintes tömbszerkezet előnyei az egységesség optimalizálása és a foltok formázási rugalmassága. Mivel a fénykibocsátó egységek egyenletesebben eloszlanak vízszintes irányban, könnyebb elérni a gerenda egységességét és stabilitási szabályozását. Ezenkívül a tömb elrendezésének és az optikai elemek kialakításának beállításával a folt alakja és mérete rugalmasan megváltoztatható, hogy megfeleljen a különböző alkalmazási forgatókönyvek igényeinek.

③hybrid csomagolási struktúra
Kombinált függőleges és vízszintes tervezési kompozit megoldás: A nagyobb teljesítmény és a bonyolultabb alkalmazások igényeinek kielégítése érdekében néha egy hibrid csomagolási szerkezetet használnak, amely a függőleges és a vízszintes mintákat kombinálja. Ez a szerkezet megtartja a függőleges halmozás nagy teljesítmény -sűrűségének előnyeit, és a vízszintes tömb egységességének és folt formájának rugalmassága. A függőleges és vízszintes alkatrészek arányának és elrendezésének ésszerűen megtervezésével a legjobb energia, a hatékonyság és a gerenda minősége elérhető.
Alkalmazási eset: A szálas kapcsoló rendszer a hibrid csomagolási struktúra tipikus alkalmazás esete. Ebben a rendszerben egy függőlegesen halmozott lézerdióda -veremt használnak fényforrásként, és a generált lézert az optikai szálba csatlakoztatják egy optikai kapcsolóberendezésen keresztül. Az optikai szál nem csak a lézert továbbíthatja, hanem tovább formálhatja és szűrheti a gerendát, ezáltal javítva a sugár minőségét és az átviteli hatékonyságot. Ezt a struktúrát széles körben használják az anyagfeldolgozásban, a kommunikációban, az orvosi kezelésben és más területeken, és fontos szerepet játszott a kapcsolódó iparágak fejlődésének előmozdításában.

2. Osztályozás hullámhossz és kimeneti jellemzők szerint
① Közel infravörös sáv (700–1100 nm) -755 nm\/ 808nm\/ 940nm\/ 1064nm lézerdióda halomok
Jellemző alkalmazások: Az anyagfeldolgozás területén a lézerdióda -halmok felhasználhatók az olyan anyagok, például fémek és műanyagok vágására, hegesztésére és felszíni kezelésére. Hullámhosszát sok anyag jól elnyelheti, ezáltal elérve a hatékony feldolgozást. Például az autógyártásban az autótestek fémlemezeinek hegesztésére szolgálnak; Az elektronikai iparban az áramköri táblák vágására és hegesztésére használják. A szilárdtest lézerszivattyúzás szempontjából szivattyúforrásként használható, hogy energiát biztosítson a szilárdtest lézerekhez, például a szilárdtest lézerek, például az ND: YAG szivattyúzásához. A lézeres diódaköteg által generált fényt a szilárdtest lézer erősítő közegéhez csatlakoztatjuk egy megfelelő kapcsolási módszerrel, hogy javítsák a szilárdtest lézer kimeneti teljesítményét és hatékonyságát.

② Közép-infravörös sáv (1,5–2 μm)
Alkalmazás: A gázdetektálás szempontjából, mivel sok gázmolekula jellegzetes abszorpciós csúcsokkal rendelkezik a középső infravörös sávban, a sávban a lézerdióda-halmok felhasználhatók a specifikus gázok jelenlétének és koncentrációjának észlelésére, például a környezeti káros gázok és az ipari termelési folyamatok gázkomponensei megfigyelésére. Az orvosi műtét területén felhasználható olyan műveletekhez, mint a szöveti vágás és a koaguláció. Hullámhosszának penetrációja és abszorpciós tulajdonságai a biológiai szövetekhez előnyöket adnak bizonyos műtéti forgatókönyvekben, például bizonyos szemészeti műtétekben és lágyszöveti műtétekben.
③ látható fénysáv (400–700 nm)
Alkalmazás: A kijelző technológiájának mezőjében felhasználható lézeres kijelző eszközökhöz, például lézer TV-khez és lézeres projektorokhoz, hogy elérjék a nagy felbontású és a nagy színű telítési kép megjelenítését a különböző színű lézersugarak modulálásával. A biológiai képalkotásban felhasználható a sejtek képalkotásához, a szöveti képalkotáshoz stb., Hogy segítse a biológusokat a biológiai minták szerkezetének és működésének tanulmányozásában. A látható fény rövid hullámhossza miatt magasabb térbeli felbontást biztosíthat.
④ hangolható hullámhossz -halom
Hullámhosszú dinamikus beállítási technológia (például külső rácsos visszacsatolás): Olyan technológiák elfogadásával, mint például a külső rácsos visszacsatolás, a lézerhullámhossz dinamikusan beállítható. Ez a hangolható hullámhosszú verem nagyobb rugalmasságot mutat a különböző alkalmazás forgatókönyveiben. Például a spektrális elemzési kísérletekben a különböző hullámhosszú lézerek pontosan kiválaszthatók a minták izgatására a gazdagabb spektrális információk megszerzéséhez; A több hullámhosszú kommunikációs rendszerekben a rugalmas váltást és a hullámhosszok elosztását eredményezheti, javítva a kommunikációs rendszerek kapacitását és teljesítményét.

3. osztályozás hűtési módszerrel
① mikrocsatorna hűtés
Alapelv és hatékonysági előny: A mikrocsatornák hűtése apró folyékony csatornákat hoz létre a lézerdióda -verem közelében, lehetővé téve a hűtőfolyadék számára, hogy ezekben a csatornákban keringjen a hőt. Ennek a hűtési módszernek hatékony hőcserélési képessége van, mivel az apró csatornák növelik a hűtőfolyadék és a hőforrás közötti érintkezési területet, ezáltal javítva a hőeloszlás hatékonyságát. A hűtőfolyadék gyorsan átviheti a hőt a lézerdiódából az áramlási folyamat során, tartva a verem alacsonyabb hőmérsékleti szintjét és biztosítva annak stabil működését.
Ipari nagyteljesítményű jelenet alkalmazás: Az ipari nagy teljesítményű alkalmazások forgatókönyveiben, például a nagy teljesítményű lézervágás, a hegesztés és más feldolgozó berendezéseknél a lézerdióda-verem sok hőt termel. A mikrocsatornás folyadékhűtés hatékonyan képes megbirkózni ezzel a magas hőterheléssel, és biztosítja a berendezés teljesítményét és megbízhatóságát hosszú távú nagy teljesítményű működés mellett. Például a nagy fémfeldolgozó műhelyekben a mikrocsatorna folyadékhűtéssel rendelkező lézerdióda-halom stabil fényforrást biztosíthat a nagy pontosságú lézercsökkentő berendezésekhez, biztosítva a vágási minőséget és a hatékonyságot.

②Thermoelektromos hűtés (TEC)
A pontos hőmérséklet -szabályozást igénylő forgatókönyvek (például tudományos kutatási eszközök): A hőelektromos hűtés a félvezető anyagok Peltier hatását használja. Amikor az áram áthalad egy két különböző fémből vagy félvezetőkből álló hurkon, a csomóponton hőelnyel vagy felszabadulás történik. Az áram irányának és nagyságának szabályozásával a lézerdióda -verem pontosan szabályozható. Ez a hűtési módszer nagyon stabil hőmérsékleti környezetet biztosíthat. Egyes tudományos kutatási eszközökhöz, amelyek rendkívül magas hőmérsékleti pontosságot igényelnek, például a spektrométerek és a nagy pontosságú érzékelők, a hőelektrikailag hűtött lézer-diódaköteg biztosítja, hogy a műszer teljesítményét nem befolyásolja a hőmérsékleti ingadozások, ezáltal javítva a mérés pontosságát és megbízhatóságát.
③Ar hűtés és természetes konvekciós hűtés
Az alacsony fogyasztású hordozható eszközök alkalmazhatósága: A léghűtés az, hogy a légáramot egy ventilátoron keresztül kényszerítse, hogy vegye el a lézerdióda-halom által generált hőt; A természetes konvekciós hűtés a levegő természetes hőmérsékleti különbségének okozta konvekcióra támaszkodik. Ez a két hűtési módszer nem igényel komplex hűtőrendszereket és hűtőfolyadékokat, és egyszerű szerkezetű és alacsony költségekkel rendelkezik. Az alacsony fogyasztású hordozható eszközökhöz, például a kis lézer-távolságokhoz és a hordozható lézer projektorokhoz, a léghűtés és a természetes konvekciós hűtés megfelelhet a hőeloszlás követelményeinek, miközben megőrzi az eszköz hordozhatóságát és egyszerűségét. Az eszköz működése során hatékonyan eloszlathatják a hőt, megakadályozva, hogy a lézerdióda -halom túlmelegedéssel károsodjon, miközben nem tesz túl sok további terhet az eszközön.

4. Osztályozás kimeneti teljesítmény és vezetési mód szerint
① Folyamatos hullám (CW) lézercsomag
Power tartomány (száz watt kilowatthoz):A folyamatos hullámos lézercsomagok folyamatos és stabil lézereket hozhatnak ki, és teljesítménytartományuk a száz watt szintről a kilowatt szintre terjedhet. Ez a széles teljesítménytartomány lehetővé teszi, hogy kielégítse a különböző alkalmazási forgatókönyvek igényeit. Például az ipari feldolgozásban, néhány olyan feladathoz, mint például az anyagvágás és a hegesztés, amelyek nagyobb energiát igényelnek, de nem rendkívül nagy teljesítményigényt igényelnek, száz watt szintű folyamatos hullámos lézercsomag lehet kompetens; Míg néhány nagyszabású ipari termelési vagy tudományos kutatási kísérletben, nagy teljesítményigényes követelményekkel, kilowatt-szintű folyamatos hullámos lézerkészletre van szükség ahhoz, hogy elegendő energiát biztosítson.
Hosszú távú stabilitási követelmények:Mivel a folyamatos hullámos lézerkötegnek hosszú ideig folyamatosan ki kell adnia a stabil lézereket, nagyobb követelményekkel rendelkezik hosszú távú stabilitására. Az ipari termelési folyamat során a berendezéseknek hosszú ideig kell működniük. Ha a lézerköteg kimeneti teljesítménye instabil, akkor a feldolgozási minőség ingadozásait okozja, és befolyásolja a termék konzisztenciáját és minősített sebességét. A tudományos kutatás területén, például a hosszú távú fizikai kísérletek vagy a kémiai elemzés során a lézercsomagra is szükség van egy stabil output fenntartására a kísérleti adatok pontosságának és megbízhatóságának biztosítása érdekében. A hosszú távú stabilitás követelményeinek való megfelelés érdekében általában egy sor intézkedésre van szükség a tervezési és gyártási folyamat során, például a hőeloszlásrendszer optimalizálása, a kiváló minőségű anyagok kiválasztása és a szigorú csomagolás végrehajtása.
② impulzus lézerköteg
Rövid impulzus (nanosekundumos szint) és ultrahrort impulzus (pikosekundum\/femtosekundum szint):Az impulzus lézerköteg rövid impulzusos lézer kimenetet eredményezhet, amelyet rövid impulzusra (nanosekundumos szintre) és ultrahangos impulzusra (pikosekundum\/femtosekundum szintre) lehet felosztani az impulzusszélesség szerint. A rövid impulzusos lézerköteg által generált impulzusszélesség nanosekundum szinten van. Ennek az impulzus lézernek magas a csúcs teljesítménye, és alkalmas néhány olyan jelenetre, ahol magas a feldolgozási pontosság és a sebesség, például bizonyos fém anyagok precíziós vágása és fúrása. Az ultrahangos impulzus lézerköteg impulzusszélessége eléri a pikosekundum vagy akár a femtosekundum szintjét. Ezt egy rendkívül alacsony hőhatással érintett zóna jellemzi, és feldolgozhatja az anyagokat anélkül, hogy nyilvánvaló hőkárosodást okozna. Ezért fontos alkalmazásokkal rendelkezik a precíziós feldolgozási területeken, például a félvezető chip gyártásában és az üvegvágásban.
Alkalmazások:Precíziós megmunkálás, LIDAR: A precíziós megmunkálás során az impulzusos lézercsomagok nagy pontosságú és nagy energiájú sűrűsége lehetővé teszi számukra a különféle anyagok finom megmunkálását, például apró elektronikus alkatrészek gyártását az elektronikai iparban és az optikai lencsék feldolgozását az optikai területen. A LIDAR területén az impulzusos lézercsomagokat emissziós forrásokként használják a cél távolságának és helyzetinformációinak észlelésére, rövid impulzusok vagy ultrahangos lézer impulzusok kibocsátásával, majd a visszavert fényjelet. Az impulzusos lézerek jellemzői miatt nagy pontosságú távolságmérés és célfelismerés érhető el, és ezeket széles körben használják az autonóm vezetésben, az űrben és más területeken.

A nagy teljesítményű lézerdióda-halom osztályozása lefedi a szerkezetet és a csomagolást (függőleges halmozás, vízszintes tömbök, hibrid csomagolás), hullámhossz és kimeneti jellemzők (közel infravörös, közép-infravörös, látható fény, hangolható), hűtési módszerek (mikrochannel folyadékhűtés és pulzusos hűtés és pulzusszerű, pulzusszerű hűtés és alkalmazás), kimeneti energia- és hajtóerő-gyártás (folyamatos hullám) biológia, tudományos kutatás és nemzetvédelem). A technológia kiválasztásakor átfogóan figyelembe kell venni az energiaigényt, a hullámhossz-tartományt, a hőtelítési feltételeket, az alkalmazási környezetet és a költséghatékonyságot. Például az ipari nagy teljesítményű feldolgozás prioritást élvez a vertikális rakás vagy a hibrid csomagolási struktúrák számára a mikrocsatorna folyadékhűtéssel; A precíziós orvosi műtét választhat a közeli infravörös vagy közepes infravörös sávokkal és a pontos hőmérséklet-szabályozással; A tudományos kutatás területén a hangolható vagy specifikus hullámhosszú halmokat meghatározott kísérleti igények szerint választják ki, és a hosszú távú stabil működést biztosítják a megfelelő hűtési és vezetési módokkal.

Elérkezési adatok:

Ha bármilyen ötlete van, nyugodtan beszéljen velünk. Nem számít, hol vannak ügyfeleink, és mi a követelményünk, követni fogjuk a célunkat, hogy ügyfeleink számára magas színvonalú, alacsony árakat és a legjobb szolgáltatást biztosítsunk.