Θερμικό διάλυμα Laser ημιαγωγών υψηλής ισχύος
Τα λέιζερ ημιαγωγών μελετήθηκαν για πρώτη φορά από το εξωτερικό. Η παλαιότερη τεχνολογία προήλθε από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία και χρησιμοποιήθηκε κυρίως στον στρατό. Με την επαναληπτική ανάπτυξη της τεχνολογίας, άρχισε να εφαρμόζεται στην πολιτική αγορά και να εφαρμόζεται σε βιομηχανίες όπως η οπτοηλεκτρονική και οι επικοινωνίες. Με την ανάπτυξη της εθνικής αμυντικής βιομηχανίας και της οπτοηλεκτρονικής βιομηχανίας της χώρας μου, η βιομηχανία άρχισε να αυξάνει τη ζήτηση για λέιζερ υψηλής ισχύος και οι άνθρωποι άρχισαν επίσης να διεξάγουν έρευνα για συσκευές λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος. Κατά τη διάρκεια της έρευνας, ανακαλύφθηκε ότι η ποιότητα του φωτός των παραδοσιακών λέιζερ ημιαγωγών δεν μπορούσε πλέον να καλύψει τις ανάγκες των ανθρώπων. Προκειμένου να αυξηθεί η ισχύς εξόδου των λέιζερ ημιαγωγών, οι άνθρωποι άρχισαν να βελτιώνονται και να αναλύουν συνεχώς. Κατά τη διάρκεια της έρευνας, διαπιστώθηκε ότι η μισή ηλεκτρική ενέργεια του λέιζερ ημιαγωγών μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια όταν είναι σε χρήση. Εάν το ίδιο το λέιζερ ημιαγωγών δεν διαχέει καλά τη θερμότητα, θα επηρεάσει άμεσα τη διάρκεια ζωής και τη χρήση του λέιζερ ημιαγωγών. Ως εκ τούτου, το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας χρειάζεται επειγόντως να λυθεί από τους ερευνητές τώρα. Ένα από τα προβλήματα.
Επί του παρόντος, οι κύριες μέθοδοι ψύξης των λέιζερ χωρίζονται σε παραδοσιακές μεθόδους ψύξης και νέες μεθόδους ψύξης. ΠαραδοσιακόςψύξηΟι μέθοδοι περιλαμβάνουν: ψύξη με αέρα, ψύξη ημιαγωγών, φυσική μεταφοράψύξη, κ.λπ., και νέαψύξηΟι μέθοδοι περιλαμβάνουν: flip chipψύξηκαι μικροκανάλιψύξη.
Η μέθοδος ψύξης της ψύκτρας με φυσική μεταφορά θερμότητας είναι η χρήση ορισμένων υλικών με υψηλή θερμική αγωγιμότητα για να αφαιρέσετε τη θερμότητα που παράγεται και στη συνέχεια να διαχέετε τη θερμότητα μέσω φυσικής μεταφοράς. Κατά τη διάρκεια της έρευνας, το επιστημονικό και τεχνικό προσωπικό διαπίστωσε επίσης ότι τα πτερύγια μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη διάχυση της θερμότητας , και μπορεί να μεγιστοποιήσει τον ρυθμό μεταφοράς θερμότητας στο σύστημα απαγωγής θερμότητας κατά τη διάχυση θερμότητας. Όταν η θερμοκρασία είναι ίδια, το βήμα του πτερυγίου θα μειώνεται καθώς αυξάνεται το ύψος του πτερυγίου. Όταν χρησιμοποιείτε το υπόστρωμα για την κατακόρυφη τοποθέτηση της ψύκτρας, το ύψος πρέπει να αυξηθεί κατάλληλα και το αποτέλεσμα απαγωγής θερμότητας βελτιώνεται αυξάνοντας το ύψος. Μια τέτοια μέθοδος απαγωγής θερμότητας θα μειώσει πολύ το κόστος όταν χρησιμοποιείται. Στην πραγματική εργασία, το νιτρίδιο χαλκού ή αλουμινίου χρησιμοποιείται συχνά ως ψύκτρα, αλλά η μέθοδος ψύκτρας δεν μπορεί να καλύψει πλήρως τις ανάγκες απαγωγής θερμότητας των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος.
Μέθοδος ψύξης υγρού μεγάλου καναλιού.Εάν θέλετε να μειώσετε τη θερμοκρασία της ψύκτρας, πρέπει να δημιουργήσετε ένα κανάλι στην ψύκτρα. Εάν θέλετε να επιτύχετε το αποτέλεσμα ψύξης, θα πρέπει να προσθέσετε μια συγκεκριμένη πηγή νερού σε αυτό το κανάλι, ώστε να μην καθυστερήσει η εργασία του λέιζερ. Σε απάντηση σε αυτό, οι ερευνητές ανακάλυψαν κατά τη διάρκεια της έρευνάς τους ότι το αποτέλεσμα απαγωγής θερμότητας της δομής σπόιλερ είναι καλύτερο από αυτό της παραδοσιακής δομής κοιλότητας, αλλά θα συμβεί και η αύξηση της πίεσης στο κανάλι. Η έρευνα έχει βρει ότι αν και τα μεγάλα κανάλια χρησιμοποιούνται ευρέως, λόγω της συνεχούς αύξησης της ισχύος εξόδου λέιζερ, τα μεγάλα κανάλια ψύξης νερού δεν μπορούν πλέον να ανταποκριθούν στις θερμικές απαιτήσεις των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος.
Ψύξη με ψεκασμό είναι ο ψεκασμός του ψυκτικού υγρού στην επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας μέσω ψεκασμού με τη βοήθεια πίεσης για να επιτευχθεί ο σκοπός της ψύξης. Τα κύρια χαρακτηριστικά της ψύξης με ψεκασμό είναι ο μεγάλος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας και η χαμηλή ροή ψυκτικού. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι όταν χρησιμοποιείται νερό ως μέσο και χρησιμοποιούνται ακροφύσια συμπαγούς κώνου για πειράματα, η μικροδομημένη επιφάνεια μπορεί να αυξήσει το φαινόμενο ανταλλαγής θερμότητας. Κατά τη διάρκεια της μελέτης, διαπιστώθηκε ότι η απόδοση ψύξης της ψύξης με ψεκασμό σχετίζεται με την ταχύτητα ροής ψεκασμού. Επιπλέον, οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης έναν ψύκτη αλλαγής φάσης ψεκασμού. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, το ύψος του ακροφυσίου στη συσκευή ψύξης με ψεκασμό και το φαινόμενο απαγωγής θερμότητας σχετίζονται επίσης πολύ στενά.
Το πρόβλημα της αύξησης της θερμοκρασίας του τσιπ έχει γίνει σταδιακά ο πρωταρχικός παράγοντας που εμποδίζει την κανονική λειτουργία των λέιζερ ημιαγωγών. Οι νέες μέθοδοι απαγωγής θερμότητας εμβαθύνουν συνεχώς την έρευνα. Για να λύσουμε τη διάχυση θερμότητας των λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος, πρέπει να κατανοήσουμε σταθερά την πειθαρχία της θερμοδυναμικής, την επιστήμη των υλικών και να συνεργαστούμε πλήρως με τη βιομηχανία κατασκευής.
