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Introduction
Grâce aux progrès rapides réalisés dans les domaines de la théorie, des matériaux, des procédés de fabrication et des technologies de conditionnement des lasers à semi-conducteurs, ainsi qu'aux améliorations constantes de leur puissance, de leur rendement et de leur durée de vie, les lasers à semi-conducteurs de haute puissance sont de plus en plus utilisés comme sources de lumière directe ou de pompage. Ces lasers sont non seulement largement utilisés dans le traitement laser, les traitements médicaux et les technologies d'affichage, mais ils sont également essentiels aux communications optiques spatiales, à la télédétection atmosphérique, au LIDAR et à la reconnaissance de cibles. Les lasers à semi-conducteurs de haute puissance sont un élément clé du développement de plusieurs industries de pointe et constituent un atout concurrentiel stratégique pour les pays développés.
Laser à réseau empilé de semi-conducteurs multi-pics avec collimation à axe rapide
Utilisés comme sources de pompage principales pour les lasers à semi-conducteurs et à fibre, les lasers semi-conducteurs présentent un décalage de longueur d'onde vers le rouge lorsque leur température de fonctionnement augmente, généralement de 0,2 à 0,3 nm/°C. Cette dérive peut entraîner un désaccord entre les raies d'émission des diodes laser et les raies d'absorption du milieu amplificateur solide, diminuant ainsi le coefficient d'absorption et réduisant considérablement le rendement du laser. Habituellement, des systèmes complexes de régulation de température sont utilisés pour refroidir ces lasers, ce qui augmente la taille et la consommation énergétique du système. Afin de répondre aux exigences de miniaturisation d'applications telles que la conduite autonome, la télémétrie laser et le LIDAR, notre société a développé la série de diodes laser empilées à refroidissement conductif multi-pics LM-8xx-Q4000-F-G20-P0.73-1. En augmentant le nombre de raies d'émission des diodes laser, ce produit maintient une absorption stable par le milieu amplificateur solide sur une large plage de températures, réduisant ainsi les contraintes sur les systèmes de régulation de température et diminuant la taille et la consommation énergétique du laser tout en garantissant une énergie de sortie élevée. Grâce à l'utilisation de systèmes de test de puces nues avancés, du collage par coalescence sous vide, de l'ingénierie des matériaux d'interface et de la fusion, et de la gestion thermique transitoire, notre société peut atteindre un contrôle précis à plusieurs pics, une efficacité élevée, une gestion thermique avancée et garantir la fiabilité et la durée de vie à long terme de nos produits matriciels.
Figure 1 LM-8xx-Q4000-F-G20-P0.73-1 Schéma du produit
Caractéristiques du produit
Émission multi-pics contrôlable. Conçu comme source de pompage pour lasers à semi-conducteurs, ce produit innovant a été développé pour étendre la plage de températures de fonctionnement stables et simplifier le système de gestion thermique du laser, dans un contexte de miniaturisation croissante des lasers à semi-conducteurs. Grâce à notre système de test avancé sur puce nue, nous pouvons sélectionner avec précision les longueurs d'onde et la puissance des barrettes, permettant ainsi de contrôler la plage de longueurs d'onde, l'espacement et le nombre de pics contrôlables (≥ 2 pics). Ceci élargit la plage de températures de fonctionnement et stabilise l'absorption du pompage.
Figure 2 LM-8xx-Q4000-F-G20-P0.73-1 Spectrogramme du produit
Compression sur axe rapide
Ce produit utilise des microlentilles optiques pour la compression sur l'axe rapide, adaptant l'angle de divergence selon les besoins spécifiques afin d'améliorer la qualité du faisceau. Notre système de collimation en ligne sur l'axe rapide permet une surveillance et un ajustement en temps réel pendant le processus de compression, garantissant ainsi une adaptation optimale du profil du spot aux variations de température ambiante, avec une variation inférieure à 12 %.
Conception modulaire
Ce produit allie précision et praticité. Son design compact et épuré lui confère une grande flexibilité d'utilisation. Sa structure robuste et durable, ainsi que ses composants haute fiabilité, garantissent un fonctionnement stable et durable. Sa conception modulaire permet une personnalisation aisée pour répondre aux besoins des clients, notamment en matière de longueur d'onde, d'espacement des émissions et de compression, ce qui en fait un produit polyvalent et fiable.
Technologie de gestion thermique
Pour le produit LM-8xx-Q4000-F-G20-P0.73-1, nous utilisons des matériaux à conductivité thermique élevée, adaptés au coefficient de dilatation thermique (CTE) de la barre, garantissant ainsi l'homogénéité des matériaux et une excellente dissipation thermique. La méthode des éléments finis est employée pour simuler et calculer le champ thermique du dispositif, combinant efficacement simulations thermiques transitoires et permanentes afin de mieux maîtriser les variations de température.
Figure 3 Simulation thermique du produit LM-8xx-Q4000-F-G20-P0.73-1
Contrôle du processus : Ce modèle utilise la technologie traditionnelle de soudage à l'étain. Grâce au contrôle du processus, il assure une dissipation thermique optimale dans l'espacement défini, préservant ainsi la fonctionnalité du produit tout en garantissant sa sécurité et sa durabilité.
Spécifications du produit
Ce produit se caractérise par des longueurs d'onde multi-pics contrôlables, une taille compacte, un poids léger, un rendement de conversion électro-optique élevé, une grande fiabilité et une longue durée de vie. Notre laser à barrettes à semi-conducteurs empilées multi-pics de dernière génération garantit une visibilité optimale de chaque pic de longueur d'onde. Il est entièrement personnalisable en fonction des besoins spécifiques du client en termes de longueur d'onde, d'espacement, de nombre de barrettes et de puissance de sortie, ce qui témoigne de sa grande flexibilité de configuration. Sa conception modulaire s'adapte à une large gamme d'applications et différentes combinaisons de modules permettent de répondre aux exigences variées des clients.
| Numéro de modèle | LM-8xx-Q4000-F-G20-P0.73-1 | |
| Spécifications techniques | unité | valeur |
| Mode de fonctionnement | - | QCW |
| Fréquence de fonctionnement | Hz | 20 |
| largeur d'impulsion | us | 200 |
| Espacement des barres | mm | 0,73 |
| Puissance de crête par barre | W | 200 |
| Nombre de barres | - | 20 |
| Longueur d'onde centrale (à 25 °C) | nm | A:798±2;B:802±2;C:806±2;D:810±2;E:814±2; |
| Angle de divergence de l'axe rapide (FWHM) | ° | 2-5 (typique) |
| Angle de divergence de l'axe lent (FWHM) | ° | 8 (typique) |
| Mode de polarisation | - | TE |
| Coefficient de température de longueur d'onde | nm/°C | ≤0,28 |
| Courant de fonctionnement | A | ≤220 |
| Courant de seuil | A | ≤25 |
| Tension de fonctionnement/bar | V | ≤2 |
| Efficacité de pente/Barre | WASHINGTON | ≥1,1 |
| Efficacité de conversion | % | ≥55 |
| Température de fonctionnement | °C | -45~70 |
| Température de stockage | °C | -55~85 |
| Durée de vie (photos) | - | ≥109 |
Les valeurs typiques des données de test sont présentées ci-dessous :
Date de publication : 10 mai 2024
