Diody z pojedynczym emiterem służą jako niezależne, indywidualne elementy pompujące dla źródła laserowego. Lasery IPG włóknowy wykorzystują rozproszoną architekturę pompowania z pojedynczym emiterem, która jest wolna od wad pompowania prętowego. W przeciwieństwie do prętów, awaria dowolnej liczby diod z pojedynczym emiterem nie wpływa na wydajność i niezawodność pozostałych diod. Ta skalowalna, modułowa konstrukcja umożliwia IPG tworzenie laserów, które wymagają praktycznie zerowej konserwacji i mają dowolną liczbę nadmiarowych pomp diodowych, aby zapewnić ciągłą niezawodną pracę lasera przez najdłuższy okres eksploatacji w branży. Dodanie większej liczby diod znacznie zwiększa również wydajność energetyczną, wymagając mniej od każdej pojedynczej diody. Wyjątkowo wysoka niezawodność i wydajność technologii pomp diodowych IPG z pojedynczym emiterem została potwierdzona w naszych laboratoriach i poparta słynną niezawodnością laserów IPG w terenie.
- Strona główna
- Diody laserowe z pojedynczym emiterem
Diody laserowe z pojedynczym emiterem
Czym jest dioda laserowa?
Diody laserowe to urządzenia półprzewodnikowe, które wykorzystują energię elektryczną do emitowania światła laserowego. Diody laserowe są niezwykle energooszczędne i niezawodne, ale są w stanie emitować tylko do kilkuset watów mocy wyjściowej. W rezultacie większość przemysłowych laserów półprzewodnikowych, diodowych i włóknowy wykorzystuje wiele diod do "pompowania" światła laserowego przez sprzęgacz pompujący przed użyciem optyki do emitowania kontrolowanej wiązki jako wyjścia końcowego.
Architektura, w jakiej te diody laserowe są sprzężone i pompowane, ma dramatyczny wpływ na niezawodność i wydajność końcowego lasera. Unikalna platforma technologii diodowej pozwala laserom IPG włóknowy osiągać wyższe moce wyjściowe i lepszą jakość wiązki niż alternatywne lasery włóknowy .
Czym są diody jednoemiterowe?
Istnieją różne metody łączenia mocy diod laserowych stosowane przez producentów laserów przemysłowych. Powszechnie stosowaną metodą jest łączenie wielu emiterów na dużej powierzchni chipu, zwanego paskiem, stosem pasków lub monolitycznym układem diod laserowych, przy czym liczba emiterów diod na pojedynczym pasku waha się od około 10 do 100. Chociaż dokładne szczegóły różnią się w zależności od podejścia, architektura paska zmusza każdą diodę do korzystania ze wspólnego źródła prądu elektrycznego i systemu zarządzania temperaturą. Przesłuchy termiczne i elektryczne znacznie ograniczają żywotność pasków i nakładają poważne ograniczenia na ich wydajność - żywotność paska lub stosu pasków jest generalnie ograniczona przez jego najsłabszy emiter lub zawodny mikrokanałowy system chłodzenia wodą.
Diody IPG oferują doskonałą wydajność
Moc wyjściowa poszczególnych emiterów
Wydajność sprzęgła
MTBF fali ciągłej
MTBF fali quasi-ciągłej
Efektywność energetyczna (w światłowodach)
Diody paskowe
Moc wyjściowa pojedynczego emitera 1 do 2 W
Sprawność sprzęgania od 50%50 do 75%
5 000 do 10 000 godzin
2 000 do 5 000 godzin
Efektywność energetyczna (w światłowodach)25 do 35%
Pojedyncza pompa emitująca IPG
Moc wyjściowa poszczególnych emiterów66 do 10 W
Sprawność sprzęgania9090 do 95%
MTBF fali ciągłej>200>200 000 godzin
Fala quasi-ciągła MTBF>200>200 000 godzin
Efektywność energetyczna (w światłowodach)od 50 do 60%
Diody IPG zasilają najbardziej wydajne lasery na świecie
Poświęcenie innowacyjnej architekturze diod i rygorystycznym wymaganiom jakościowym umożliwia tworzenie najbardziej energooszczędnych laserów dostępnych obecnie na rynku. Dowiedz się więcej o technologii stojącej za wysokowydajnymi laserami IPG włóknowy .
Dowiedz się więcejProdukcja diod IPG
IPG jest jednym z największych producentów diod na świecie - rocznie z zakładów IPG wychodzi wiele megawatów mocy znamionowej diod. Diody IPG są produkowane przy użyciu sprawdzonych technologii i procesów telekomunikacyjnych, a każdy wafel jest kwalifikowany zgodnie z rygorystycznymi standardami. Nacisk na stosowanie wyłącznie diod najwyższej jakości jest kluczowym elementem zapewniającym, że lasery IPG włóknowy oferują najdłuższą żywotność i najwyższą wydajność energetyczną na rynku. Produkcja diod z pojedynczym emiterem obejmuje szereg skomplikowanych etapów tworzenia końcowego urządzenia półprzewodnikowego.
(1) wzrost płytek półprzewodnikowych ( 2 ) fotolitografia i trawienie (3) metalizacja (4) separacja matryc (5) łączenie i pakowanie (6 ) testowanie i charakteryzacja (7) integracja i montaż końcowy
1. Wzrost wafla: Wykorzystując epitaksję z wiązki molekularnej (MBE), płytki są ładowane do komory procesowej, w której na płytkę nakładanych jest wiele warstw. Iteracyjny proces jest wykorzystywany do osadzania materiałów typu p i typu n w celu utworzenia złącza p-n. Pod wpływem prądu elektrycznego na tym złączu może wystąpić zjawisko laserowania.
2. Fotolitografia i wytrawianie: Fotolitografia jest procesem wykorzystywanym do definiowania wzorów na waflu w celu zdefiniowania różnych regionów wafla. Fotorezyst jest nakładany, a następnie naświetlany przez maskę w celu utworzenia precyzyjnych wzorów. Proces trawienia jest następnie wykorzystywany do usuwania niepożądanych materiałów półprzewodnikowych w oparciu o zdefiniowane wzory. Etapy MBE i fotolitografii są procesem iteracyjnym, który może być wykorzystywany do tworzenia wielu warstw i definiowania poszczególnych matryc na podłożu wafla.
3. Metalizacja: Metalowe styki są dodawane do wafla, aby umożliwić połączenie elektryczne z regionami typu p i typu n, które będą obejmować laserowanie po przyłożeniu napięcia.
4. Separacja matryc: Proces ten obejmuje cięcie wafla na poszczególne matryce przed pakowaniem.
5. Łączenie i pakowanie: Poszczególne matryce są następnie pakowane w moduł pompy diodowej, który może zawierać wiele matryc wraz z powiązanymi elementami optycznymi w celu skierowania wyjścia do włóknowy. Opakowanie jest uszczelnione w celu ochrony zespołu diod przed czynnikami środowiskowymi, takimi jak kurz i inne zanieczyszczenia.
6. Testowanie i charakteryzacja: Rygorystyczne wypalanie i testowanie jest przeprowadzane w celu zapewnienia, że moduł spełnia rygorystyczne wymagania jakościowe i wydajnościowe.
7. Integracja i montaż końcowy: Diody pompy są następnie montowane z dodatkowymi komponentami, takimi jak aktywny włóknowy i elektronika sterująca, w celu utworzenia pełnego źródła laserowego. Moc można łatwo skalować za pomocą technik łączenia włóknowy , aby umożliwić współpracę wielu diod pompujących w źródle lasera. Tworząc oddzielne grupy diod pompujących i zaawansowane projekty włóknowy , możliwe jest zastosowanie zaawansowanych technologii, takich jak Adjustable Mode Beam.
