激光陣列(又名整體(ti) 激光半導體(ti) 陣列)由多個(ge) 並聯安裝於(yu) 晶體(ti) 材料發光體(ti) 組成,由於(yu) 發光體(ti) 之間的連接區域熱密度大,熱幹擾強,半導體(ti) 陣列必須采用軟焊料(銦)安裝在銅材料上,並且采用水冷裝置,該裝置利用流過銅材料中的細微鍍金溝道(被稱為(wei) 微溝道冷卻器)的高速、高壓水流實施主動式冷卻。但是,係統中的冷卻水必須保持極度清潔且PH值中性,原因是溝道由於(yu) 受穴蝕和侵蝕的影響會(hui) 在相當短的時間內(nei) 壞掉。而保持水質標準是相當困難的,尤其在工業(ye) 環境下。銅散熱材料和半導體(ti) 陣列半導體(ti) 屬於(yu) 完全不同的材料,包括其熱膨脹係數。在實際工作狀態下,由於(yu) 頻繁的開關(guan) 操作,半導體(ti) 陣列的性能下降非常快,比製造商在確定設備特性時使用恒定驅動電流的狀態下要快得多。
導致半導體(ti) 陣列發射故障的其它原因來自半導體(ti) 陣列自身,半導體(ti) 陣列的壽命通常由其“最弱”的發光體(ti) 決(jue) 定。為(wei) 了提高半導體(ti) 陣列性能和散熱能力,通常使用導熱性能好的銦作為(wei) 軟焊料連接陣列與(yu) 微溝道冷卻器。當驅動電流很大時,銦會(hui) 發射電遷移現象,進而在瞬間發生故障。
許多半導體(ti) 陣列製造商往往根據使用時間長短確定其使用壽命。而IPG的單管散熱材料與(yu) 半導體(ti) 芯片的熱膨脹係數相同,IPG使用的電信級硬焊料不存在電遷移問題,根據光纖激光器的大小,IPG激光器或者采用高速風扇進行風冷,或者在散熱裝置下方采用不鏽鋼管路進行水冷,二極管不會(hui) 與(yu) 冷卻水發生接觸。半導體(ti) 光纖通過光纖直接送至激活介質實現接續,從(cong) 而避免了空氣與(yu) 激光介質接觸而造成汙染。單管的壽命與(yu) 其工作電流之間存在直接關(guan) 係,所有工業(ye) IPG光纖激光器半導體(ti) 的設計電流使其使用壽命(平均無故障工作時間)能夠達到10萬(wan) 小時以上。IPG Photonics半導體(ti) 光源的壽命並非單獨確定,而是與(yu) 光纖激光器或放大器的整個(ge) 質保期相同。
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