何謂激光器？大功率激光器如何老化測(cè)試？

激光技術(shù)美譽(yù)在外，被稱(chēng)為最快的刀、最準(zhǔn)的尺、最亮的光.其應(yīng)用非常廣泛，下面先來(lái)一起回憶一下我們都碰到過(guò)哪些“激光朋友”!

1、激光測(cè)距——激光雷達(dá)傳感器，定位測(cè)距樣樣行！

2、激光醫(yī)療——飛秒激光美容儀，激光治療無(wú)難題。

3、激光電視——高清激光電視機(jī)，色彩鮮明不傷眼。

4、激光切割——切割焊接不要慌，大功率激光來(lái)幫忙。

激光技術(shù)既然有如此多的應(yīng)用，那就必須得說(shuō)一說(shuō)其中的核心器件：激光器。

何為激光器?

激光器主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔組成。按輸出功率不同，分為低功率(10OW以下)、中功率(100-3000w)、大功率(3OOOW以上)；按泵浦方式不同，分為電泵浦、化學(xué)泵浦、光泵浦、氣動(dòng)泵浦；按增益介質(zhì)不同，分為液體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器和固體激光器等。其中，半導(dǎo)體激光器既可以單獨(dú)作為激光器使用，又可作為光纖激光器和固體激光器的泵浦源。大功率半導(dǎo)體激光器因?yàn)槠涔馐|(zhì)量、工作效率、結(jié)構(gòu)體積、壽命和系統(tǒng)維護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛。

圖：激光器工作原理

從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，大功率半導(dǎo)體激光器主要分為單管與bar條兩種結(jié)構(gòu)，單管結(jié)構(gòu)多采用寬條大光腔的設(shè)計(jì)，并增加了增益區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)高功率輸出，減少腔面災(zāi)變損傷；bar條結(jié)構(gòu)為多個(gè)單管激光器的并聯(lián)線(xiàn)陣，多個(gè)激光器同時(shí)工作，再經(jīng)過(guò)合束等手段宓現(xiàn)高功率激光輸出。

圖：激光器單管與bar條(線(xiàn)陣)結(jié)構(gòu)

圖：邊發(fā)射激光器和面發(fā)射激光器

從封裝類(lèi)型上來(lái)看，半導(dǎo)體激光器的封裝類(lèi)型有兩種，一是保護(hù)殼封裝,二是芯片封裝。保護(hù)殼封裝主要有T口封裝和蝶形封裝等.芯片封裝主要有F-Mount型封裝、C-Mount型封裝等。雖然大功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用廣泛，但由于單顆芯片出光功率大，單位面積產(chǎn)生的熱量大，如果不做好散熱技術(shù)，將直接影響半導(dǎo)體激光器的壽命和可靠性。

因此，大功率半導(dǎo)體激光器在出廠(chǎng)前需要在高溫和電流等極端條件下進(jìn)行壽命和可靠性測(cè)試。但我們?cè)跍y(cè)試中通常會(huì)面臨一些問(wèn)題：

1、LlV測(cè)試時(shí)光電參數(shù)受熱影響較大

2、直流、寬脈沖下的測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)

3、大功率激光器抗浪涌沖擊能力差

4、電源的波動(dòng)影響激光器的壽命

那么我們?cè)撊绾握_的進(jìn)行測(cè)試呢?

大功率半導(dǎo)體激光器老化測(cè)試系統(tǒng)解決方案

針對(duì)千瓦級(jí)大功率半導(dǎo)體激光器，普賽斯推出國(guó)產(chǎn)化極優(yōu)性?xún)r(jià)比大功率激光器老化測(cè)試系統(tǒng)解決方案.設(shè)備可擴(kuò)展至4層結(jié)構(gòu)，每層設(shè)計(jì)若干路，每路支持1-16只激光器芯片的串聯(lián)老化。

圖：LDI系列大功率激光器老化測(cè)試系統(tǒng)

系統(tǒng)包括高溫環(huán)境控制裝置、直流或脈沖驅(qū)動(dòng)電源、收光裝置、光纖、光譜儀(選配)、循環(huán)水冷系統(tǒng)、定制夾具、溫度采集器及上位機(jī)等.其中,電源采用普賽斯全新開(kāi)發(fā)、自主設(shè)計(jì)的HCPL系列大功率激光器測(cè)試電源。

60A CW模式，600A QCW模式

值得一提的是,隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,以及行業(yè)解決“卡脖子”難題的決心,國(guó)產(chǎn)化儀器儀表的時(shí)代已然到來(lái)！武漢普賽斯儀表堅(jiān)持自主創(chuàng)新，爭(zhēng)做國(guó)貨之光！

審核編輯黃宇