Beth am Laser Lled-ddargludyddion Pŵer Uchel NIR Laser?

Defnyddir laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel yn eang mewn gweithgynhyrchu deallus, cyfathrebu laser, synhwyro laser, harddwch meddygol, ac ati Ers eu geni, maent wedi gwneud cynnydd mawr mewn theori, ymarfer a chymhwyso, gan gyfrif am y rhan fwyaf o'r farchnad laser gyffredinol. Yn eu plith, laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel yn y band bron isgoch yw'r gorau.

Sglodion laser lled-ddargludyddion pŵer-uchel bron Sglodion laser lled-ddargludyddion pŵer uchel yw ffynonellau golau craidd laserau ynni uchel cyfoes a gynrychiolir gan laserau ffibr optegol, cyflwr solet a lled-ddargludyddion uniongyrchol. Mae pŵer, disgleirdeb a dibynadwyedd y sglodion laser yn ddangosyddion craidd, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad a chost y system laser.

Mae prif strwythur sglodion laser lled-ddargludyddion yn cynnwys haen allyrru golau epitaxial sy'n darparu cyfrwng cynnydd laser, electrod sy'n chwistrellu cludwyr i'r haen allyrru golau epitaxial, ac arwyneb holltiad ceudod sy'n ffurfio ceudod soniarus. Mae'r broses ddatblygu y sglodion yn cynnwys y camau dylunio strwythur epitaxial a thwf materol, dylunio strwythur sglodion a'r broses baratoi, triniaeth holltiad wyneb ceudod passivation a cotio optegol, prawf pecynnu sglodion, dibynadwyedd bywyd sglodion a dadansoddiad perfformiad, ymhlith y mae'r dangosyddion craidd yn uniongyrchol effaith Y tair technoleg allweddol yw dylunio strwythur epitaxial a thwf materol, dylunio strwythur sglodion a'r broses baratoi, holltiad wyneb ceudod a thriniaeth passivation.
(1) Dyluniad strwythur epitaxial a thwf materol Mae dyluniad strwythur epitaxial a thwf deunydd yn cynnwys ennill a phwmpio'r laser, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd electro-optig y sglodion. Y prif ffactorau yw heterojunction a cholled foltedd deunydd swmp, colled gollyngiadau cludwyr a cholli amsugno golau. Yn ôl y dadansoddiad band ynni o ddeunyddiau lled-ddargludyddion, mae'r foltedd heterojunction yn bennaf yn dod o'r rhyngwyneb rhwng yr haen cyfyngu, y swbstrad a'r haen waveguide, ac mae foltedd heterojunction y sglodion yn cael ei leihau'n effeithiol trwy raddiant rhyngwyneb ac optimeiddio dopio uchel. Gellir cyflawni ymwrthedd deunydd swmp trwy addasu cyfansoddiad deunydd i gynyddu symudedd cludwyr a chynyddu crynodiad dopio. Mae lleihau colled gollyngiadau cludwr yn gofyn am ddigon o rwystr cyfyngu cludwr, yn enwedig y rhwystr electron p-awyren. Felly, mae angen ystyried lleihau ymwrthedd deunydd swmp a gwella cyfyngiad cludwyr yn gynhwysfawr er mwyn gwneud y gorau o'r cyfansoddiad deunydd. Fel arfer gellir cyflawni colled amsugno optegol trwy ddylunio strwythur tonfeddi ceudod optegol ultra-mawr anghymesur. Pan fydd cyfanswm trwch yr haen waveguide yn aros yn ddigyfnewid, mae trwch yr haen tonnau p-awyren yn cael ei leihau a chynyddir trwch yr haen canllaw tonnau n-awyren, fel bod prif ran y maes optegol yn cael ei ddosbarthu yn yr Amsugno isel. yr awyren n-ymwrthedd isel, lleihau gorgyffwrdd y maes optegol a'r awyren p-amsugno uchel, lleihau foltedd y deunydd swmp, a lleihau'r golled amsugno golau. Ar yr un pryd, ynghyd â'r dyluniad dosbarthu dopio graddol, gwireddir optimeiddio colled foltedd deunydd swmp a cholli amsugno golau ar yr un pryd. Mae sglodion laser yn y band 900 nm fel arfer yn defnyddio ffynhonnau cwantwm InGaAs fel y deunydd ennill, a ffynhonnau cwantwm AlInGaAs â straen uchel i gynyddu'r enillion, ond mae gan ffynhonnau cwantwm AlInGaAs fel deunydd cwaternaidd ofynion llymach ar gyfer rheoli twf deunydd. Mae angen optimeiddio'r gymhareb atmosffer a chyfradd twf tymheredd i gynyddu egni cnewyllol diffygion corff ffynnon cwantwm, a thrwy hynny leihau dwysedd diffygion ffynhonnau cwantwm a thyfu ffynhonnau cwantwm o ansawdd uchel a straen uchel.
(2) Pan fydd y broses dylunio a gwneuthuriad strwythur sglodion yn gweithio yn y modd pŵer uchel, mae dwyster modd gorchymyn uchel ochrol y sglodion yn cynyddu, gan arwain at gynnydd sydyn yn yr ongl dargyfeirio a gostyngiad mewn disgleirdeb. Yn gyffredinol, defnyddir amsugno a gwasgaru ar ymyl y waveguide mewn adroddiadau llenyddiaeth i leihau dwyster dulliau lefel uchel, ond bydd hyn hefyd yn achosi colled amsugno ychwanegol i foddau gorchymyn isel a lleihau cyfanswm y pŵer optegol. Yn ogystal, wrth weithio ar bŵer uchel, mae dwyster maes optegol y sglodion wedi'i ddosbarthu'n anwastad yn y cyfeiriad hydredol, tra bod y crynodiad cludwr a gynhyrchir gan chwistrelliad presennol y sglodion strwythur confensiynol yn unffurf yn y cyfeiriad hydredol, felly dwyster y maes optegol ac ni all dosbarthiad crynodiad cludwr fod yn Baru, bydd hyn yn cynhyrchu effaith llosgi twll gofod fertigol, gan arwain at dirlawnder pŵer. Un ffordd o ddatrys y broblem hon yw addasu strwythur dyfais dosbarthiad pigiad cludwr.
(3) holltiad wyneb ceudod a thriniaeth passivation Y prif ddull methiant o sglodion laser lled-ddargludyddion pŵer uchel yw difrod trychineb optegol arwyneb ceudod (COMD). Daw COMD o amsugno golau wyneb y ceudod hollti a'r ardal gyfagos pan fydd y sglodion yn gweithio ar bŵer uchel. Mae amsugno golau arwyneb yn cael ei achosi gan hollt bondiau hongian arwyneb, ocsidiad arwyneb a halogiad arwyneb, tra bod holltiad wyneb ceudod confensiynol yn cael ei wneud yn yr atmosffer neu'r amgylchedd gwactod isel, ac ni ellir osgoi'r broblem hon. Daw'r amsugniad golau yn y rhanbarth ger yr wyneb holltiad o amsugno rhwng bandiau. Pan fydd y sglodion yn gweithio ar bŵer uchel, mae tymheredd y rhanbarth hwn yn cynyddu, gan arwain at ostyngiad ym mwlch band y deunydd a chynnydd mewn amsugno rhyngband. Y ffordd fwyaf effeithiol o leihau'r math hwn o amsugno yw ffurfio strwythur ffenestr bwlch band eang (amsugniad isel). Trwy ddatblygu dyluniad strwythur epitaxial a thwf deunydd, proses dylunio a pharatoi strwythur sglodion, holltiad wyneb ceudod a thriniaeth goddefol, mae Suzhou Everbright Huaxin Optoelectronics Technology Co, Ltd (y cyfeirir ati yma wedi hyn fel "Everbright Huaxin") wedi lansio 28 W. sglodion laser lled-ddargludyddion. Daw cynnydd pŵer y sglodion yn bennaf o ddyluniad optimaidd strwythur epitaxial y sglodion a gwelliant technoleg prosesu arbennig yr arwyneb ceudod. Mae pŵer allbwn laserau lled-ddargludyddion yn cael ei effeithio'n bennaf gan ffactorau megis trothwy laser, llethr, a phlygu pŵer cyfredol uchel. Fel arfer trwy leihau crynodiad dopio cyffordd pn i gyflawni gostyngiad y trothwy a chynnydd y llethr, a bydd crynodiad dopio rhy isel yn arwain at gynnydd ymwrthedd y gyffordd pn a chynnydd y foltedd sglodion. Er mwyn datrys y broblem o optimeiddio'r cydbwysedd rhwng llethr trothwy a foltedd, gwnaeth Changguang Huaxin optimeiddio trwch haen waveguide y strwythur ceudod optegol mawr anghymesur, a dylunio'n ofalus ddosbarthiad y crynodiad dopio mewn gwahanol ranbarthau o'r gyffordd pn, felly o ran lleihau'r trothwy a gwella effeithlonrwydd y llethr. Effaith cadw'r foltedd yn y bôn yn gyson. Mae plygu cerrynt uchel yn bennaf oherwydd y gostyngiad mewn effeithlonrwydd cwantwm mewnol pan fydd cerrynt uchel yn cael ei chwistrellu. Gwnaeth Everbright optimeiddio strwythur band ynni'r deunydd ger rhanbarth ennill y strwythur laser, gwella gallu cyfyngu electronau cyffordd pn wedi'u chwistrellu, a gwella effeithlonrwydd cwantwm yn effeithiol yn ystod pigiad cerrynt uchel. Wrth optimeiddio pŵer y sglodion laser, mae Everbright yn parhau i wella ansawdd deunydd y broses driniaeth arbennig o wyneb y ceudod i leihau'r gymhareb ddiffyg, gwella gallu wyneb y ceudod i wrthsefyll difrod trychineb optegol, a sicrhau bod y 28 W Mae sglodion laser pŵer uchel yn bodloni gofynion y farchnad ddiwydiannol ar gyfer bywyd laser. gofynion.

Fel offeryn ymarferol, mae laser ffibr modiwl ffynhonnell golau lled-ddargludyddion pŵer uchel bron wedi datblygu'n gyflym yn ystod y blynyddoedd diwethaf oherwydd ei fanteision unigryw, ac mae'n chwarae rhan bwysig ym meysydd gweithgynhyrchu diwydiannol, prosesu ac ymchwil wyddonol. Fel dyfais graidd i fyny'r afon y laser ffibr, mae datblygiad y ffynhonnell bwmpio hefyd yn cyd-fynd a hyd yn oed yn hyrwyddo datblygiad a chynnydd technoleg gyffredinol y laser ffibr.
(1) Ffynhonnell pwmpio laser ffibr diwydiannol Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r farchnad laser ffibr diwydiannol wedi datblygu'n gyflym ac mae ganddo fomentwm cryf. Mae laserau ffibr wedi cymryd yr awenau yn y farchnad prosesu laser diwydiannol gyda'u manteision technoleg a chymhwyso unigryw. Cyn belled ag y mae'r farchnad laser ffibr diwydiannol yn y cwestiwn, mae'r dechnoleg laser ffibr pŵer isel i ganolig wedi aeddfedu a sefydlogi, ac wedi mynd i mewn i'r cam cystadleuaeth cost yn llawn.

2) Ffynhonnell pwmpio laser ffibr ar gyfer ymchwil wyddonol. Yn gyffredinol, mae gan laserau ffibr ar gyfer ymchwil wyddonol ofynion uwch o ran disgleirdeb neu fe'u defnyddir mewn rhai senarios cais arbennig. Mae'r gofynion hyn yn ymestyn i'r ffynhonnell bwmpio. Yn gyffredinol, mae'n ofynnol i'r ffynhonnell bwmpio fod â disgleirdeb uchel a maint bach. , ysgafn, cloi tonfedd a nodweddion eraill. Mae cyfaint bach yn gofyn am ddyluniad pecynnu cryno ar gyfer y ffynhonnell bwmpio, ac mae pwysau ysgafn yn gofyn am driniaeth lleihau pwysau angenrheidiol ar gyfer y ffynhonnell bwmpio a defnyddio deunyddiau metel dwysedd isel newydd i brosesu cragen y tiwb ar sail sicrhau effeithlonrwydd dargludiad gwres.

High-brightness kilowatt-class fiber-coupled direct semiconductor lasers High-brightness kilowatt-class fiber-coupled direct semiconductor lasers have the characteristics of high brightness, wide wavelength range, high electro-optical conversion efficiency and easy use, and have a wide range of potential applications in industry and scientific research fields, such as for Metal material processing, Yb-doped fiber laser pumping, Raman nonlinear fiber laser pumping, and energy transfer. Brightness is defined as B=P·A-1·Ω-1, where P is the output power of the laser, A is the area of the beam waist of the output beam of the laser, and Ω is the solid angle of the divergence angle of the output beam of the laser. Generally speaking, the higher the brightness, the smaller the focused spot size and the longer the working distance. The continuous output power of a single laser diode light-emitting unit (or laser diode single tube) is less than 40 W, and it is necessary to use different beam combining methods to combine dozens to hundreds of single tube chips into a beam output to achieve kilowatt-level output. Conventional direct semiconductor lasers are based on a laser diode single tube or bar (composed of multiple single tubes), using spatial beam combining, polarization beam combining, coarse spectrum beam combining or fiber beam combining to increase output power. Direct semiconductor lasers based on this type of beam combining technology have high output power and low cost, and are favored by the industry, and can be used for welding and cladding of metal materials. Using the dense spectral beam combining technology based on a single-tube chip, Everbright Huaxin has successfully developed a variety of high-brightness fiber-coupled direct semiconductor lasers, which greatly improved the output brightness of direct semiconductor lasers (> 200 MW cm-2 Sr-1) and Electro-optical conversion efficiency (>45 y cant). Er enghraifft, yn 2019, lansiodd Everbright laser lled-ddargludyddion 1 kW, 220 μm/NA0.22 (gyda disgleirdeb allbwn o 21MW cm-2 Sr -1), sydd wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn weldio plât tenau; yn yr un flwyddyn, lansiodd laser lled-ddargludyddion uniongyrchol 4 kW, 600 μm /NA0.22 (disgleirdeb allbwn o 11 MW cm-2 Sr-1) yn eang mewn cladin arwyneb. Fodd bynnag, oherwydd diamedr craidd mawr y ffibr allbwn a disgleirdeb isel, ni ellir defnyddio'r math hwn o laser ar gyfer torri deunyddiau metel a chymwysiadau ymchwil wyddonol sydd angen disgleirdeb uchel. Mae Ffigur 8 yn dangos canlyniadau efelychu sglodion un tiwb lluosog yn cyfuno cyplydd ffibr yn ofodol. Y nifer uchaf o sglodion tiwb sengl sy'n cael eu lletya gan ffibr 100 μm/NA0.22 yw 12, felly dim ond 12 gwaith yw pŵer allbwn sglodyn sengl tiwb.

Gellir defnyddio laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel bron fel ffynonellau pwmpio a dyfeisiau craidd ar gyfer laserau cyflwr solet a ffibr, a gellir eu defnyddio'n uniongyrchol hefyd mewn meysydd ymchwil diwydiannol a gwyddonol trwy wahanol dechnolegau cyfuno trawst, gan feddiannu marchnad fawr yn y laser diwydiant. Mae'r sglodyn un tiwb yn ddyfais uned o ffynhonnell pwmpio laser lled-ddargludyddion pŵer uchel. Mae ei nodweddion cynhwysfawr yn pennu pŵer optegol allbwn, effeithlonrwydd trosi, a chyfaint y modiwl ffynhonnell pwmpio terfynol. Felly, mae wedi dod yn ffocws ein hymchwil a'n datblygiad a'n hymchwil. Gydag ymchwil ddamcaniaethol fanwl y tîm ymchwil, cynnydd technoleg twf deunydd, a datblygiad technoleg pecynnu, mae JTBYShield wedi gwella pŵer allbwn, bywyd, dibynadwyedd ac arfer cymhwyso laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel yn fawr, gan fyrhau'n fawr. yr amser rhwng bwlch tramor. Yn y dyfodol, nid yn unig y byddwn yn gwneud datblygiadau arloesol mewn technolegau allweddol, ond hefyd yn cyflawni diwydiannu, ac yn gwireddu lleoleiddio a diwydiannu sglodion a dyfeisiau ffynhonnell pwmpio laser pen uchel yn llawn.

Gwybodaeth Cyswllt:

Os oes gennych unrhyw syniadau, mae croeso i chi siarad â ni. Ni waeth ble mae ein cwsmeriaid a beth yw ein gofynion, byddwn yn dilyn ein nod i ddarparu ein cwsmeriaid gyda safon uchel, prisiau isel, a'r gwasanaeth gorau.