Diode laser empilée verticalement

La diode laser empilée verticalement se compose de nombreuses barres laser à diode disposées verticalement, chacune fonctionnant en série. Cette disposition permet un encombrement réduit et une conception plus compacte. De plus, des optiques de mise en forme du faisceau peuvent être fixées à la pile de diodes pour les lentilles de mise en forme du faisceau et de collimation afin de focaliser les faisceaux de sortie individuels en un seul faisceau de sortie haute puissance (comme dans les lasers à diode directe).

Canal macro

Microcanal

Pile VCSEL

Les diodes laser empilées verticalement de BrandNew sont des piles laser haute puissance refroidies activement avec collimation, conçues pour des applications telles que le pompage des lasers à semi-conducteurs et à fibre, le traitement des matériaux, et les diodes laser empilées verticales sont des composants clés utilisés pour l'épilation au laser, le laser resurfaçage de la peau, réduction des rides et ophtalmologie, thérapie photodynamique pour n'en nommer que quelques-uns.

Le réseau laser à pile verticale fonctionne en utilisant la science des semi-conducteurs et un matériau semi-conducteur spécial pour produire de la lumière laser. Dans une diode laser, ce matériau est fabriqué de telle manière qu'il y a plus d'électrons excités que d'électrons détendus, ce qui provoque le laser des électrons excités lorsque le réseau laser à pile verticale se calme. Cela crée une lumière monochromatique focalisée appelée laser. Le mot « diode » dans « diode laser » signifie qu'il est fabriqué comme un certain dispositif semi-conducteur de base, appelé diode à jonction pn, en disposant deux matériaux semi-conducteurs ensemble d'une manière spéciale pour créer les bonnes conditions pour l'effet laser. Le réseau laser à pile verticale est comme un groupe de diodes laser travaillant ensemble dans un boîtier ou un réseau. La configuration du réseau laser à pile verticale rend le laser combiné plus fort et plus puissant. Les réseaux laser à pile verticale sont des dispositifs importants qui utilisent des supports à gain optique et des cavités résonantes pour produire de la lumière. La conception de ces composants est essentielle aux lasers modernes. Il s'agit d'un schéma d'une cavité laser, comprenant un filtre sélectif de mode en option pour les modes de la cavité. Réseau laser à pile verticale, le milieu de gain absorbe le rayonnement mais peut l'amplifier en utilisant l'énergie d'entrée, produisant ainsi de la lumière. La cavité résonante prend en charge plusieurs modes, et si le gain dépasse les pertes, le mode atteint le seuil et émet une lumière cohérente.

Les diodes laser fonctionnent généralement dans le spectre proche infrarouge à visible, avec des longueurs d'onde d'environ 400 à 2 000 nanomètres (nm). Cette gamme de longueurs d’onde est utile pour diverses applications nécessitant une couleur spécifique d’émission de lumière. Il convient de noter que les diodes laser spécialisées peuvent également être utilisées en dehors de cette plage à des fins industrielles, scientifiques et médicales spécifiques.

Prenons l'exemple du laser à diodes à réseau vertical de 808 nm :

Une diode laser à réseau vertical de 808 nm fait référence à un type spécifique de diode laser qui émet de la lumière à une longueur d'onde d'environ 808 nanomètres (nm). Cela tombe dans la région proche infrarouge du spectre électromagnétique. Le laser à diode à réseau vertical de 808 nm représente la longueur d'onde de la sortie laser. Les lasers à diodes à réseau vertical de 808 nm qui émettent à cette longueur d'onde ont une variété d'applications, notamment les procédures médicales, le traitement des matériaux, les télécommunications et la recherche scientifique. Dans le domaine médical, le laser à diode à réseau vertical de 808 nm est souvent utilisé en dermatologie pour l'épilation et les traitements cutanés en raison de leur capacité à être absorbée par la mélanine dans les follicules pileux et les tissus cutanés. De plus, ces lasers à diodes à réseau vertical de 808 nm sont utilisés dans les systèmes de pompage laser et leur longueur d'onde spécifique est bien adaptée à certains types de lasers à semi-conducteurs.

Le produit de module laser à semi-conducteur laser à diode à réseau vertical de 808 nm est conçu pour les applications d'épilation au laser à diode à réseau vertical de 808 nm. Le laser à diodes à réseau vertical de 808 nm peut fournir jusqu'à 10 barres laser dans un boîtier empilé vertical pour former une sortie laser haute puissance, avec la puissance de sortie de lumière continue laser à barre unique la plus élevée de 100 W. Ce laser à diode à réseau vertical de 808 nm adopte une technologie d'empilement de barres laser haute densité avec un petit espacement des barres, de sorte que le module puisse obtenir une sortie laser à haute luminosité tout en conservant une petite taille, offrant un fonctionnement efficace. Puissance de sortie laser à diode à pile verticale de 808 nm jusqu'à 1000 W Boîtier compact, conception de dissipation thermique efficace Le boîtier sans indium offre une plus grande fiabilité Refroidissement par eau à canal macro, aucune exigence particulière en matière de qualité de l'eau. Afin d'améliorer globalement les performances et la puissance des lasers à semi-conducteurs de haute puissance, la technologie de dissipation thermique double face est utilisée pour optimiser la gestion thermique et la conception thermique des piles verticales de lasers à semi-conducteurs de haute puissance et des dispositifs à barre unique, de sorte que la puissance des lasers à semi-conducteurs à barre unique de 808 nm en mode de fonctionnement à onde continue atteignent 100 W ; la puissance des piles verticales 808 nm 20 bars atteint 2000W. En général, nous avons un réseau empilé de 760 nm, 808 nm, 976 nm, 1064 nm, qui peut être arbitrairement adapté en deux ou trois longueurs d'onde, un réseau empilé de trois longueurs d'onde est actuellement plus sur le marché, tel que 808 nm, 976 nm, 1064 nm comme la correspondance , ou 760 nm, 808 nm, 976 nm, 1064 nm tels que quatre longueurs d'onde notre société. Nous en avons également, la puissance est généralement comprise entre 300 W et des milliers de watts allant de 500 W, 600 W, 800 W, 1 000 W, 1 200 W, etc.

La première étape de la production d’un laser à diodes à réseau vertical consiste à concevoir une puce en fonction de la fonction souhaitée et à transformer la puce en tranche. Comme la tranche est arrangée à plusieurs reprises par la puce, lorsque nous examinons la tranche terminée, vous pouvez voir qu'il existe de nombreuses petites structures en forme de treillis, où un petit treillis équivaut à une puce. Plus le volume de la puce est grand, plus le nombre de puces pouvant être produites par tranche est petit, la technologie de conditionnement électronique et la structure matérielle du dispositif, la technologie de conditionnement électronique couvre une large gamme, puis les puces et modules attachés au circuit carte installée sur la carte système. D'une manière générale, l'ensemble du processus est souvent appelé « emballage » ou « assemblage ». Cependant, dans l'industrie des semi-conducteurs, le conditionnement des semi-conducteurs laser à diodes à empilement vertical implique généralement uniquement les processus de découpage des tranches et de conditionnement au niveau de la puce.

 

Le réseau laser à pile verticale peut fonctionner en continu ou en mode pulsé, ce qui dépend principalement du choix de son mode de fonctionnement et des exigences de l'application. Le réseau laser à pile verticale à ondes continues peut produire un laser pendant une longue période et de manière stable, et sa puissance de sortie est stable. Les longueurs d'onde courantes du réseau laser à pile verticale à semi-conducteurs continus comprennent 808 nm, 976 nm, 1310 nm, 1450 nm, 1625 nm, etc. Le réseau laser à pile verticale à semi-conducteur à impulsions produit un laser sous forme d'impulsions, et leur puissance de crête est généralement élevée, mais la puissance moyenne est faible. Les longueurs d'onde courantes des lasers à semi-conducteurs pulsés comprennent 905 nm et 1 550 nm, etc., avec une puissance maximale d'environ des dizaines de watts. Les impulsions laser peuvent être très courtes, comme le niveau « picoseconde », ce qui signifie que le temps d'impulsion est de l'ordre des picosecondes, et 1 picoseconde équivaut à un billionième de seconde (10E-12 secondes). La source de pompe à réseau laser à pile verticale continue fournit de l'énergie en continu et génère une sortie laser pendant une longue période, obtenant ainsi un laser continu. La puissance de sortie des lasers continus est généralement faible, ce qui convient aux occasions nécessitant un fonctionnement continu d'un réseau laser à pile verticale (telles que la communication laser, la chirurgie au laser, etc.). Les lasers continus présentent également des avantages. Après stabilisation de la fréquence, une largeur de ligne très étroite peut être obtenue, qui peut être utilisée pour la télémétrie laser et la spectroscopie fine.

1. Réseau laser à micro-canaux à pile verticale - mode de refroidissement actif

Les canaux d'eau du réseau laser à pile verticale et les bandes d'eau sur le dissipateur thermique sont très proches, généralement autour de 0.15-0,2 mm, de sorte que la résistance thermique est faible et l'efficacité de dissipation thermique est élevée. Le dispositif monolithique à réseau laser à pile verticale a une capacité de puissance élevée (100 W ou plus pour un fonctionnement en onde continue et 700 W pour un fonctionnement en onde quasi continue). De plus, le dissipateur thermique du réseau laser Vertical Stack agit comme une électrode positive et nécessite de l'eau de refroidissement de haute qualité telle que de l'eau déminéralisée.

2. Dissipation thermique du réseau laser à pile verticale à macro-canal - mode de refroidissement actif

La préparation du dissipateur thermique à réseau laser à pile verticale à macro-canal peut être simplifiée et l'espacement entre le canal d'eau et le dissipateur thermique à bande peut être légèrement plus large, généralement supérieur à 0,2 mm. Le canal d'eau du réseau laser à empilement vertical à macro-canaux comporte généralement des trous traversants ou des structures dentaires spécialisées conçues pour augmenter la surface d'échange. Les structures de réseau laser à empilement vertical à macro-canaux telles que les modules dépilatoires, les modules DPL et les barres annulaires de 10 000- watts appartiennent à cette catégorie. Réseau laser à empilage vertical à macrocanaux Les dissipateurs thermiques avec canaux d'eau ne sont généralement pas utilisés comme supports conducteurs et ne nécessitent pas une très haute qualité.

1 : L’épilation à réseau laser à pile verticale est une technologie d’épilation moderne non invasive qui peut éliminer en toute sécurité, rapidement et définitivement l’excès de poils du corps. L’épilation par réseau laser Vertical Stack est basée sur la théorie de l’action photothermique sélective, permettant au réseau laser Vertical Stack de longueurs d’onde spécifiques de pénétrer dans l’épiderme sans endommager les follicules pileux épidermiques. La mélanine dans la tige du cheveu absorbe sélectivement l'énergie du réseau laser Vertical Stack, et les follicules pileux sont chauffés, coagulés et nécrotiques, et les cheveux ne poussent plus.

2 : La réparation des cicatrices picoseconde est une méthode d’utilisation d’un réseau laser à pile verticale pour traiter les cicatrices. Le réseau laser Vertical Stack libère une lumière à haute énergie pour traiter la zone cicatricielle, ce qui peut éliminer efficacement les cicatrices, éclaircir la pigmentation et stimuler la régénération du collagène.

3 : La maladie parodontale est une maladie bucco-dentaire chronique causée par une infection bactérienne. Le traitement par réseau laser à pile verticale de la maladie parodontale est très simple et rapide. En raison de son effet bactéricide, le traitement par réseau laser Vertical Stack peut réduire le nombre de bactéries qui pénètrent habituellement dans le sang pendant la chirurgie.

La méthode correcte d'utilisation du réseau laser à empilement vertical est la suivante : la lentille de mise en forme du réseau laser à empilement vertical est une lentille cylindrique. La surface d'entrée du réseau laser à pile verticale est plus petite que la surface de sortie laser du cristal guide de lumière. Le cristal guidant la lumière est un prisme quadrangulaire régulier, et la petite face d'extrémité du prisme quadrangulaire régulier du cristal guidant la lumière est adjacente à l'extrémité de sortie du laser à semi-conducteur. L'angle entre la taille de la surface latérale du trapèze isocèle et le bord inférieur adjacent à la lentille de mise en forme du laser est supérieur à 110 degrés, ce qui correspond à un laser à semi-conducteur empilé vertical. La surface latérale est recouverte d'un film entièrement réfléchissant. Le dispositif de refroidissement comprend un siège de refroidissement métallique installé à l'extérieur du cristal guide de lumière, et le siège de refroidissement métallique est monté de manière amovible avec une tête de compression froide métallique située au niveau de l'extrémité électroluminescente du cristal guide de lumière. Le dispositif de refroidissement comprend également un dispositif de refroidissement destiné à refroidir le siège de refroidissement métallique. Le siège de refroidissement en métal est un siège de refroidissement en cuivre, la tête de compression froide en métal du réseau laser à pile verticale est en cuivre, et la longueur et la largeur de la surface d'extrémité extérieure de la tête de compression froide sont respectivement supérieures à la longueur et à la largeur de l'extrémité de sortie de lumière de le cristal guide de lumière.

1 : Garder le réseau laser à pile verticale au frais

Un autre facteur important est la capacité de contrôle de la température du projecteur lui-même, c'est-à-dire du système de refroidissement. Un refroidissement efficace est nécessaire. Les cycles de refroidissement actifs assurent une dissipation thermique plus efficace. En plus du matériel, lorsque la température ambiante de la salle des machines est trop élevée, la puissance de sortie lumineuse peut être automatiquement ajustée pour réduire afin d'éviter de surcharger la source de lumière laser.

2 : force d'entraînement du réseau laser à pile verticale

La force d’entraînement du réseau laser à pile verticale est un facteur plus complexe. Plus la puissance de fonctionnement quotidienne est élevée, plus le taux de désintégration est rapide. Par exemple, dans un environnement de température de salle des machines de 25 degrés, si le réseau laser à pile verticale fonctionne toujours à 100 % de sa pleine puissance, après 30 000 heures de fonctionnement, sa luminosité diminuera à 80 % de la température ambiante. luminosité maximale initiale.

Le réseau laser CW Vertical Stack, qui se traduit par « onde continue », fait référence aux dispositifs qui fournissent une sortie laser ininterrompue pendant le fonctionnement. Le réseau laser CW Vertical Stack est connu pour sa puissance de crête inférieure et sa puissance moyenne plus élevée. Lors du réglage du processus du réseau laser CW Vertical Stack, il y a plusieurs paramètres clés sur lesquels se concentrer, notamment la forme d'onde de puissance, le degré de défocalisation, le diamètre du noyau du spot et la vitesse de traitement. Un ajustement précis de ces paramètres est essentiel pour obtenir des résultats de traitement optimaux et garantir une efficacité et une qualité élevées du processus laser.

Les lasers à diodes à réseau laser à pile verticale QCW, ou lasers « à ondes quasi continues », fonctionnent en émettant la lumière laser selon un motif intermittent. La distribution d'énergie des lasers à diodes à réseau laser QCW Vertical Stack est plus concentrée, ce qui signifie qu'ils ont une densité d'énergie plus élevée, ce qui se traduit par une plus grande pénétration. En métallurgie, cette distribution d'énergie crée un bassin de fusion en forme de « cheville » d'une plus grande profondeur et largeur, donnant au laser à diodes à réseau laser à empilage vertical QCW un avantage significatif dans le traitement des alliages hautement réfléchissants, des matériaux thermiquement sensibles et des micro-connexions.

 

Qu'est-ce qu'un micro-canal

Le micro-canal est une sorte de moyen de dissipation thermique de barre laser à diode. C'est comme un homme allongé sur la glace avec toute la surface du corps pour se rafraîchir. Vous pouvez le voir sur le dissipateur thermique à micro-canaux suivant. Il y a plusieurs couches de trous pour permettre la dissipation de la chaleur. Ainsi, avec la méthode des microcanaux, la pile laser à diodes peut bien fonctionner et ne poser aucun problème de gravure. Habituellement, nous importons ce type de dissipateur thermique d’Allemagne avec une bonne qualité et par voie navigable avec une haute précision.

 

Qu'est-ce qu'un canal macro

Le canal macro est un autre moyen de dissipation thermique de la barre laser à diode. C'est comme un homme debout sur la glace avec la surface de ses pieds refroidie. Il ne peut pas être comparé à une pile de refroidissement à micro-canaux. Mais aussi ce genre de pile laser à diodes avec quelques trous à l'intérieur pour le recyclage de l'eau. Vous voyez que les barres laser à diode sont montées sur une grande pile de métal recouverte directement de cuivre. Ils ne peuvent pas entrer entièrement en contact avec la voie navigable à 100 %. Le refroidissement par eau n’est donc pas facile. En outre, ce type de pile nécessite un grand professionnalisme pour réaliser les trous de refroidissement, en particulier pour la conception des voies navigables.

Brandnew Technology, l'un des principaux fabricants et fournisseurs de laser à diode en Chine, possède une usine professionnelle qui fabrique des lasers à diode à pile verticale de haute qualité, des lasers à diode à micro-canal, des lasers à diode macro-canal, des lasers à diode refroidis à l'eau, des lasers à diode à réseau vertical, laser à diode à barre d'empilage et se vend à un prix compétitif. Bienvenue dans la vente en gros de nos produits fabriqués en Chine.