Hvað með NIR Laser High Power Hálfleiðara Laser?

Hárafl hálfleiðara leysir eru mikið notaðir í greindri framleiðslu, leysisamskiptum, leysiskynjun, læknisfræðilegri fegurð osfrv. Frá fæðingu þeirra hafa þeir tekið miklum framförum í kenningum, framkvæmd og beitingu, sem stendur fyrir flestum leysirmarkaðnum í heild. Meðal þeirra eru afl hálfleiðara leysir í nær-innrauða bandinu bestir.

Nálægt innrauðir háorkuhálfleiðara leysiflögur. Hárafls hálfleiðara leysirflísar eru kjarna ljósgjafar nútíma háorkuleysis sem táknaðir eru með ljósleiðara, solid-state og bein hálfleiðara leysir. Kraftur, birta og áreiðanleiki leysiflögunnar eru kjarnavísar sem hafa bein áhrif á afköst og kostnað leysikerfisins.

Meginbygging hálfleiðara leysirflísar inniheldur epitaxial ljósgeislunarlag sem veitir leysistyrksmiðil, rafskaut sem sprautar burðarefni inn í epitaxial ljósgeislunarlagið og yfirborð klofningshols sem myndar resonant hola. Þróunarferlið flísarinnar felur í sér skrefin hönnun og efnisvöxt, hönnun og undirbúningsferli flísbyggingar, meðhöndlun á yfirborði klofnunar á holrúmi og sjónhúð, flíspökkunarpróf, áreiðanleika flísarlífs og frammistöðugreiningu, þar á meðal kjarnavísar beint. áhrif. Lykiltæknin þrjú eru hönnun og efnisvöxtur, hönnun flísbyggingar og undirbúningsferli, klofnun yfirborðs holrúms og meðferð með passivering.
(1) Hönnun epitaxial uppbyggingar og efnisvöxtur Epitaxial uppbyggingarhönnun og efnisvöxtur felur í sér ávinning og dælingu leysisins, sem hefur bein áhrif á raf-sjónvirkni flíssins. Helstu þættirnir eru heterojunction og spennutap í lausu efni, tap á burðarleka og tap á ljósgleypni. Samkvæmt orkubandsgreiningu hálfleiðaraefna kemur heterojunction spennan aðallega frá tengi milli innilokunarlagsins, undirlagsins og bylgjuleiðarlagsins, og heterojunction spenna flísarinnar er í raun lækkuð með tengihalla og mikilli lyfjanotkunarhagræðingu. Hægt er að ná lausu efni með því að stilla efnissamsetningu til að auka hreyfanleika burðarefnis og auka lyfjaþéttni. Til að draga úr lekatapinu á burðarefni þarf nægjanlega innilokunarhindrun burðarefnis, sérstaklega p-plan rafeindahindrun. Þess vegna þarf að íhuga minnkun á lausu efni og bæta innilokun burðarefnis til að hámarka efnissamsetninguna. Venjulega er hægt að ná sjóngleypnistapi með því að hanna ósamhverfa ofurstóra sjónhola bylgjuleiðarabyggingu. Þegar heildarþykkt bylgjuleiðaralagsins helst óbreytt minnkar þykkt p-plans bylgjuleiðaralagsins og þykkt n-plans bylgjuleiðarlagsins er aukin, þannig að meginhluti sjónsviðsins dreifist í lága Absorb. n-planið með lágt viðnám, minnkar skörun sjónsviðsins og p-plansins með mikilli frásog, draga úr spennu magnefnisins og draga úr ljósgleypnistapinu. Á sama tíma, ásamt smám saman dreifingu lyfjamisnotkunar, er samtímis hagræðing á spennutapi í lausu efni og ljósgleypnistapi að veruleika. Laserflögur á 900 nm bandinu nota venjulega InGaAs skammtaholur sem ávinningsefni og AlInGaAs skammtaholur með mikla álagi til að auka ávinninginn, en AlInGaAs skammtaholur sem fjórðbundið efni hafa strangari kröfur um eftirlit með efnisvexti. Nauðsynlegt er að hámarka andrúmsloftshlutfallið og vaxtarhitastigið til að auka kjarnaorku skammtaholnalíkamsgalla, þar með minnka gallaþéttleika skammtaholna og vaxa hágæða og háspennuskammtaholna.
(2) Þegar hönnun flísbyggingar og framleiðsluferlið virkar í mikilli aflstillingu, eykst hliðarstyrkur flísarinnar, sem leiðir til mikillar aukningar á frávikshorni og lækkunar á birtustigi. Frásog og dreifing á jaðri bylgjuleiðarans eru almennt notuð í bókmenntaskýrslum til að draga úr styrkleika háskipunarhama, en þetta mun einnig valda auknu frásogstapi í lágskipunarhami og draga úr heildar sjónafli. Að auki, þegar unnið er á miklum krafti, er sjónsviðsstyrkur flísarinnar ójafnt dreift í lengdarstefnu, en styrkleiki burðarefnisins sem myndast við núverandi innspýtingu hefðbundinnar byggingarflísar er einsleitur í lengdarstefnu, þannig að ljóssviðsstyrkur og dreifing burðarstyrks getur ekki verið samsvörun, þetta mun framleiða lóðrétt rýmisholabrennsluáhrif, sem leiðir til orkumettunar. Ein leið til að leysa þetta vandamál er að stilla uppbyggingu tækisins fyrir dreifingu burðargjafa.
(3) Klofnun á yfirborði holrúms og aðgerðarmeðferð Aðalbilunarhamur hágæða hálfleiðara leysiflaga er sjónskaða á yfirborði hola (COMD). COMD kemur frá ljósgleypni yfirborðs klofningsholsins og nærliggjandi svæðis þegar flísinn vinnur á miklum krafti. Frásog yfirborðsljóss er af völdum klofnings á yfirborðstengjum, yfirborðsoxun og yfirborðsmengun, en hefðbundin klofning yfirborðs holrúms fer fram í andrúmslofti eða umhverfi með lágt lofttæmi og ekki er hægt að forðast þetta vandamál. Ljósgleypið á svæðinu nálægt klofningsyfirborðinu kemur frá millibandsgleypni. Þegar flísinn vinnur á miklum krafti eykst hitastig þessa svæðis, sem leiðir til minnkunar á bandbili efnisins og aukningu á millibandsupptöku. Áhrifaríkasta leiðin til að draga úr þessari tegund frásogs er að mynda breitt bandbil (lágt frásog) gluggabyggingu. Með þróun á húðbyggingarhönnun og efnisvexti, hönnun og undirbúningsferli flísbyggingar, klofnun yfirborðs holrúms og óvirkjumeðferð, hefur Suzhou Everbright Huaxin Optoelectronics Technology Co., Ltd. (hér eftir nefnt "Everbright Huaxin") hleypt af stokkunum 28 W hálfleiðara leysir flís. Aflaukning flísarinnar kemur aðallega frá bjartsýni hönnunar flísaruppbyggingarinnar og endurbótum á sérstakri vinnslutækni á yfirborði holrúmsins. Framleiðsluafl hálfleiðara leysira er aðallega fyrir áhrifum af þáttum eins og leysiþröskuldi, halla og beygju af miklum straumi. Venjulega með því að draga úr lyfjaþéttni pn-mótsins til að ná lækkun á þröskuldinum og hækkun halla, og of lágur lyfjastyrkur mun leiða til aukinnar viðnáms pn-mótsins og aukningar á flísspennu. Til þess að leysa vandamálið við að hámarka jafnvægið milli þröskuldshalla og spennu, fínstillti Changguang Huaxin þykkt bylgjuleiðaralagsins í ósamhverfu stóra sjónholabyggingunni og hannaði vandlega dreifingu lyfjaþéttni á mismunandi svæðum pn-mótanna, svo að draga úr þröskuldinum og bæta halla skilvirkni. Áhrif þess að halda spennunni í grundvallaratriðum stöðugri. Mikil straumbeygja er aðallega vegna minnkunar á innri skammtavirkni þegar háum straumi er sprautað inn. Everbright fínstillti orkubandsbyggingu efnisins nálægt ávinningssvæði leysibyggingarinnar, bætti innilokunargetu pn-móta inndæltra rafeinda og jók á áhrifaríkan hátt skammtavirkni við innspýtingu með miklum straumi. Þó að hámarka kraft leysiflögunnar, heldur Everbright áfram að bæta efnisgæði sérstakrar meðferðarferlis holrýmisyfirborðsins til að draga úr gallahlutfalli, bæta getu holrýmisyfirborðsins til að standast sjónskaða og tryggja að 28 W aflmikill leysirflís uppfyllir kröfur iðnaðarmarkaðarins um líftíma leysis. kröfur.

Sem hagnýtt tól hefur nær-innrauða hár-afl hálfleiðara ljósgjafinn ljósleiðara leysir þróast hratt á undanförnum árum vegna einstakra kosta þess og gegnir mikilvægu hlutverki á sviði iðnaðarframleiðslu, vinnslu og vísindarannsókna. Sem kjarna andstreymis tæki trefjaleysisins fylgir þróun dælugjafans einnig og stuðlar jafnvel að þróun og framþróun heildartækni trefjaleysisins.
(1) Laser dæla uppspretta iðnaðar trefja Á undanförnum árum hefur iðnaðar trefjar leysir markaður þróast hratt og hefur sterkan skriðþunga. Trefjaleysir hafa tekið forystuna á iðnaðarleysisvinnslumarkaði með einstökum tækni- og notkunarkostum sínum. Hvað varðar leysirmarkaðinn fyrir iðnaðartrefjar hefur lág-til-miðlungs afl trefjar leysir tækni þroskast og náð stöðugleika og er að fullu komin inn á stig kostnaðarsamkeppni.

2) Fiber leysir dæla uppspretta fyrir vísindarannsóknir. Trefjaleysir fyrir vísindarannsóknir hafa almennt hærri kröfur um birtustig eða eru notaðir í sérstökum notkunarsviðum. Þessar kröfur ná til dælugjafans. Almennt er krafist að dælugjafinn hafi mikla birtustig og litla stærð. , léttur, bylgjulengdar læsing og önnur einkenni. Lítið rúmmál krefst þéttrar umbúðahönnunar fyrir dælugjafann og létt þyngd krefst nauðsynlegrar þyngdarminnkunarmeðferðar fyrir dælugjafann og notkun nýrra lágþéttni málmefna til að vinna slönguhúðina á grundvelli þess að tryggja skilvirkni hitaleiðni.

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 prósent). Til dæmis, í 2019, setti Everbright á markað 1 kW, 220 μm/NA0.22 hálfleiðara leysir (með úttaksbirtustiginu 21MW cm-2 Sr -1), sem hefur verið mikið notað í þunnplötusuðu; sama ár setti það á markað 4 kW, 600 μm /NA0.22 (úttaksbirta 11 MW cm-2 Sr-1) bein hálfleiðara leysir sem hefur verið mikið notaður í yfirborðsklæðningu. Hins vegar, vegna stórs kjarnaþvermáls úttakstrefjanna og lítillar birtustigs, er ekki hægt að nota þessa tegund af leysi til að klippa málmefni og vísindarannsóknarforrit sem krefjast mikillar birtu. Mynd 8 sýnir eftirlíkingarniðurstöður margra einröra flísa sem sameina trefjatengingu í stað. Hámarksfjöldi stakar flísar með 100 μm/NA0.22 trefjum er 12, þannig að úttaksaflið er aðeins 12 sinnum meira en einnar flísar.

Hægt er að nota nær-innrauða háa afl hálfleiðara leysira sem dælugjafa og kjarnabúnað fyrir solid-state og trefja leysir, og einnig er hægt að nota beint á iðnaðar- og vísindarannsóknarsviðum með mismunandi geislasamsetningartækni, sem hernema stóran markað í leysinum. iðnaður. Einröra flísinn er einingabúnaður hágæða hálfleiðara leysidælugjafa. Alhliða eiginleikar þess ákvarða sjónaflið, umbreytingarskilvirkni og rúmmál lokadælugjafaeiningarinnar. Þess vegna hefur það orðið þungamiðjan í rannsóknum okkar og þróun og rannsóknum. Með ítarlegum fræðilegum rannsóknum rannsóknarhópsins, framfarir efnisvaxtartækni og þróun umbúðatækni, hefur JTBYShield bætt framleiðsluafl, líf, áreiðanleika og notkunaraðferðir aflmikilla hálfleiðara leysira til muna, til muna. tíminn á milli erlends bils. Í framtíðinni munum við ekki aðeins gera bylting í lykiltækni, heldur einnig ná iðnvæðingu og gera okkur grein fyrir fullri staðsetningu og iðnvæðingu háþróaðra leysidæluflaga og tækja.

Samskiptaupplýsingar:

Ef þú hefur einhverjar hugmyndir skaltu ekki hika við að tala við okkur. Sama hvar viðskiptavinir okkar eru og hverjar kröfur okkar eru, munum við fylgja því markmiði okkar að veita viðskiptavinum okkar hágæða, lágt verð og bestu þjónustuna.