High Power Semiconductor Laser termisk løsning
Halvlederlasere ble først studert fra utlandet. Den tidligste teknologien stammer fra USA og Japan, og ble hovedsakelig brukt i militæret. Med den iterative utviklingen av teknologi begynte den å bli brukt på det sivile markedet og brukt i bransjer som optoelektronikk og kommunikasjon. Med utviklingen av landets nasjonale forsvarsindustri og optoelektroniske produksjonsindustri, har industrien begynt å øke etterspørselen etter høyeffektlasere, og folk har også begynt å forske på høyeffekts halvlederlaserenheter. Under forskningen ble det oppdaget at lyskvaliteten til tradisjonelle halvlederlasere ikke lenger kunne møte folks behov. For å øke utgangseffekten til halvlederlasere begynte folk å kontinuerlig forbedre og analysere. Under forskningen ble det funnet at halvparten av den elektriske energien til halvlederlaseren omdannes til varmeenergi når den er i bruk. Hvis halvlederlaseren i seg selv ikke avleder varme godt, vil det direkte påvirke levetiden og bruken av halvlederlaseren. Derfor er varmespredningsproblemet et presserende behov for å løses av forskere nå. Et av problemene.
For tiden er de viktigste kjølemetodene for lasere delt inn i tradisjonelle kjølemetoder og nye kjølemetoder. TradisjonellkjølingMetoder inkluderer: luftkjøling, halvlederkjøling, naturlig konveksjonkjøling, etc., og nyekjølingmetoder inkluderer: flip chipkjølingog mikrokanalkjøling.
Naturlig konveksjonskjølemetode er å bruke noen materialer med høy varmeledningsevne for å ta bort varmen som genereres, og deretter spre varmen gjennom naturlig konveksjon. Under forskningen fant vitenskapelig og teknisk personell også at finnene også kan bidra til å spre varme , og kan maksimere varmeoverføringshastigheten i varmeavledningssystemet ved avledning av varme. Når temperaturen er den samme, vil finnestigningen avta etter hvert som finnehøyden øker. Når du bruker underlaget til å plassere kjøleribben vertikalt, må høyden økes passende, og varmeavledningseffekten forbedres ved å øke høyden. En slik varmeavledningsmetode vil redusere mye kostnader ved bruk. I faktisk arbeid brukes ofte kobber- eller aluminiumnitrid som kjøleribbe, men kjøleribbemetoden kan ikke fullt ut møte varmeavledningsbehovet til høyeffekts halvlederlasere.
Væskekjølemetode med stor kanal.Hvis du vil senke temperaturen på kjøleribben, må du bygge en kanal i kjøleribben. Hvis du vil oppnå kjøleeffekten, må du legge til en viss vannkilde til denne kanalen, for ikke å forsinke laserens arbeid. Som svar på dette fant forskerne under forskningen at varmeavledningseffekten til spoilerstrukturen er bedre enn den tradisjonelle hulromsstrukturen, men trykkøkningen i kanalen vil også forekomme. Forskning har funnet at selv om store kanaler er mye brukt, på grunn av den kontinuerlige økningen i laserutgangseffekt, kan store kanaler med vannkjøling ikke lenger oppfylle de termiske kravene til halvlederlasere med høy effekt.
Spraykjøling er å spraye kjølevæsken til varmeoverføringsoverflaten ved hjelp av atomisering ved hjelp av trykk for å oppnå formålet med kjøling. Hovedkarakteristikkene til spraykjøling er stor varmeoverføringskoeffisient og lav kjølevæskestrøm. Forskere har funnet ut at når man bruker vann som medium og bruker solide kjegledyser til eksperimenter, kan den mikrostrukturerte overflaten øke varmevekslingseffekten. Under studien ble det funnet at kjøleytelsen til spraykjøling er relatert til spraystrømningshastigheten. I tillegg oppdaget forskerne også en sprayfaseskiftekjøler. Under forsøket er dysehøyden i spraykjøleanordningen og varmeavledningseffekten også svært nært beslektet.
Problemet med temperaturøkning i brikken har gradvis blitt den primære faktoren som hindrer normal drift av halvlederlasere. Nye varmespredningsmetoder utdyper forskningen stadig. For å løse varmespredningen til halvlederlasere med høy effekt, må vi godt forstå termodynamikkdisiplinen, materialvitenskapen og fullt ut samarbeide med produksjonsindustrien.
