Didelės galios puslaidininkinis lazerinis terminis sprendimas
Puslaidininkiniai lazeriai pirmą kartą buvo tiriami iš užsienio. Ankstyviausios technologijos kilo iš JAV ir Japonijos ir daugiausia buvo naudojamos kariuomenėje. Iteratyviai vystantis technologijoms, ji pradėta taikyti civilinėje rinkoje ir taikyti tokiose pramonės šakose kaip optoelektronika ir ryšiai. Plėtojant mano šalies nacionalinės gynybos pramonę ir optoelektronikos gamybos pramonę, ši pramonė pradėjo didinti didelės galios lazerių paklausą, žmonės taip pat pradėjo atlikti didelės galios puslaidininkinių lazerinių įrenginių tyrimus. Tyrimo metu buvo nustatyta, kad tradicinių puslaidininkinių lazerių šviesos kokybė nebegali patenkinti žmonių poreikių. Siekdami padidinti puslaidininkinių lazerių išėjimo galią, žmonės pradėjo nuolat tobulėti ir analizuoti. Tyrimo metu nustatyta, kad pusė puslaidininkinio lazerio elektros energijos jį naudojant paverčiama šilumos energija. Jei pats puslaidininkinis lazeris prastai išsklaido šilumą, tai tiesiogiai paveiks puslaidininkinio lazerio tarnavimo laiką ir naudojimą. Todėl šilumos išsklaidymo problemą mokslininkai turi skubiai išspręsti dabar. Viena iš problemų.
Šiuo metu pagrindiniai lazerių aušinimo būdai skirstomi į tradicinius aušinimo būdus ir naujus aušinimo būdus. Tradicinisaušinimasmetodai apima: aušinimą oru, puslaidininkinį šaldymą, natūralią konvekcijąaušinimasir tt, ir naujasaušinimasmetodai apima: flip chipaušinimasir mikrokanalasaušinimas.
Natūralios konvekcijos aušintuvo aušinimo metodas yra naudoti kai kurias medžiagas, turinčias didelį šilumos laidumą, kad pašalintų susidariusią šilumą, o tada išsklaidytų šilumą per natūralią konvekciją. Tyrimo metu mokslinis ir techninis personalas taip pat nustatė, kad pelekai taip pat gali padėti išsklaidyti šilumą. , ir gali maksimaliai padidinti šilumos perdavimo greitį šilumos išsklaidymo sistemoje, kai išsklaido šilumą. Kai temperatūra yra tokia pati, pelekų žingsnis mažės, kai pelekų aukštis padidės. Naudojant pagrindą šilumos kriauklei pastatyti vertikaliai, aukštį reikia atitinkamai padidinti, o padidinus aukštį pagerinamas šilumos išsklaidymo efektas. Toks šilumos išsklaidymo būdas labai sumažins išlaidas. Realiame darbe varis arba aliuminio nitridas dažnai naudojamas kaip šilumos šalintuvas, tačiau šilumnešio metodas negali visiškai patenkinti didelės galios puslaidininkinių lazerių šilumos išsklaidymo poreikių.
Didelio kanalo skysčio aušinimo būdas.Jei norite sumažinti šilumos kriauklės temperatūrą, turite įrengti kanalą šilumos kriaukle. Jei norite pasiekti vėsinimo efektą, į šį kanalą turite įpilti tam tikrą vandens šaltinį, kad nevėlintumėte lazerio darbo. Reaguodami į tai, mokslininkai savo tyrimų metu nustatė, kad spoilerio struktūros šilumos išsklaidymo efektas yra geresnis nei tradicinės ertmės struktūros, tačiau taip pat padidės slėgis kanale. Tyrimais nustatyta, kad nors dideli kanalai yra plačiai naudojami, dėl nuolat didėjančios lazerio išėjimo galios dideli vandens aušinimo kanalai nebegali patenkinti didelės galios puslaidininkinių lazerių šiluminių reikalavimų.
Purškiamas aušinimas – tai aušinimo skysčio purškimas į šilumos perdavimo paviršių purškiant slėgiu, kad būtų pasiektas aušinimo tikslas. Pagrindinės purškiamojo aušinimo savybės yra didelis šilumos perdavimo koeficientas ir mažas aušinimo skysčio srautas. Mokslininkai nustatė, kad naudojant vandenį kaip terpę ir naudojant kietus kūginius antgalius eksperimentams, mikrostruktūrinis paviršius gali padidinti šilumos mainų efektą. Tyrimo metu buvo nustatyta, kad purškiamo aušinimo aušinimo efektyvumas yra susijęs su purškimo srautu. Be to, mokslininkai taip pat atrado purškimo fazės keitimo aušintuvą. Eksperimento metu purškiamo aušinimo įtaiso purkštuko aukštis ir šilumos išsklaidymo efektas taip pat yra labai glaudžiai susiję.
Lustų temperatūros kilimo problema palaipsniui tapo pagrindiniu veiksniu, trukdančiu normaliam puslaidininkinių lazerių veikimui. Nauji šilumos išsklaidymo metodai nuolat gilina tyrimus. Norėdami išspręsti didelės galios puslaidininkinių lazerių šilumos išsklaidymą, turime tvirtai suvokti termodinamikos discipliną, medžiagų mokslą ir visapusiškai bendradarbiauti su gamybos pramone.
