High Power Semiconductor Laser termisk løsning
Halvlederlasere blev først studeret fra udlandet. Den tidligste teknologi stammer fra USA og Japan og blev hovedsageligt brugt i militæret. Med den iterative udvikling af teknologi begyndte den at blive anvendt på det civile marked og anvendt i industrier som optoelektronik og kommunikation. Med udviklingen af mit lands nationale forsvarsindustri og optoelektroniske fremstillingsindustri er industrien begyndt at øge efterspørgslen efter højeffektlasere, og folk er også begyndt at forske i højeffekthalvlederlaserenheder. Under forskningen blev det opdaget, at lyskvaliteten af traditionelle halvlederlasere ikke længere kunne opfylde folks behov. For at øge udgangseffekten af halvlederlasere begyndte folk løbende at forbedre og analysere. Under forskningen viste det sig, at halvdelen af halvlederlaserens elektriske energi omdannes til varmeenergi, når den er i brug. Hvis halvlederlaseren selv ikke afleder varme godt, vil det direkte påvirke halvlederlaserens levetid og brug. Derfor er varmeafledningsproblemet et presserende behov for at blive løst af forskere nu. Et af problemerne.
På nuværende tidspunkt er de vigtigste kølemetoder for lasere opdelt i traditionelle kølemetoder og nye kølemetoder. Traditionelafkølingmetoder omfatter: luftkøling, halvlederkøling, naturlig konvektionafkølingosv., og nyeafkølingmetoder omfatter: flip chipafkølingog mikrokanalafkøling.
Naturlig konvektion køleplade kølemetode er at bruge nogle materialer med høj varmeledningsevne til at fjerne den genererede varme, og derefter sprede varmen gennem naturlig konvektion. Under forskningen fandt det videnskabelige og tekniske personale også ud af, at finnerne også kan hjælpe med at sprede varme , og kan maksimere varmeoverførselshastigheden i varmeafledningssystemet ved afledning af varme. Når temperaturen er den samme, vil finnestigningen falde i takt med, at finnehøjden øges. Når man bruger underlaget til at placere kølepladen lodret, skal højden øges passende, og varmeafledningseffekten forbedres ved at øge højden. En sådan varmeafledningsmetode vil reducere en masse omkostninger, når den bruges. I det faktiske arbejde bruges kobber eller aluminiumnitrid ofte som køleplade, men køleplademetoden kan ikke fuldt ud opfylde varmeafledningsbehovet for højeffekthalvlederlasere.
Væskekølemetode med stor kanal.Hvis du vil sænke temperaturen på kølepladen, skal du bygge en kanal i kølepladen. Hvis du vil opnå køleeffekten, skal du tilføje en bestemt vandkilde til denne kanal for ikke at forsinke laserens arbejde. Som svar på dette fandt forskerne under deres forskning, at varmeafledningseffekten af spoilerstrukturen er bedre end den traditionelle hulrumsstruktur, men trykstigningen i kanalen vil også forekomme. Forskning har fundet ud af, at selvom store kanaler er meget udbredt, kan store kanaler med vandkøling på grund af den kontinuerlige stigning i laserudgangseffekt ikke længere opfylde de termiske krav til højeffekthalvlederlasere.
Spraykøling er at sprøjte kølevæsken til varmeoverførselsfladen ved hjælp af forstøvning ved hjælp af tryk for at opnå formålet med afkøling. De vigtigste egenskaber ved spraykøling er stor varmeoverførselskoefficient og lavt kølemiddelflow. Forskere har fundet ud af, at når man bruger vand som medium og bruger solide kegledyser til eksperimenter, kan den mikrostrukturerede overflade øge varmevekslingseffekten. Under undersøgelsen viste det sig, at køleydelsen af spraykøling er relateret til sprayflowhastigheden. Derudover opdagede forskerne også en sprayfaseskiftekøler. Under forsøget er dysehøjden i spraykøleanordningen og varmeafledningseffekten også meget tæt forbundet.
Problemet med stigning i chiptemperaturen er efterhånden blevet den primære faktor, der hindrer den normale drift af halvlederlasere. Nye varmeafledningsmetoder uddyber konstant forskningen. For at løse varmeafledningen af høj-effekt halvlederlasere, må vi solidt forstå termodynamikken, materialevidenskaben og fuldt ud samarbejde med fremstillingsindustrien.
