Solusi termal Laser Semikonduktor Daya Tinggi
Laser semikonduktor pertama kali dipelajari dari luar negeri. Teknologi paling awal berasal dari Amerika Serikat dan Jepang, dan terutama digunakan di bidang militer. Dengan perkembangan teknologi yang berulang, ini mulai diterapkan di pasar sipil dan diterapkan di industri seperti optoelektronik dan komunikasi. Dengan berkembangnya industri pertahanan nasional dan industri manufaktur optoelektronik di negara saya, industri ini mulai meningkatkan permintaan akan laser berdaya tinggi, dan masyarakat juga mulai melakukan penelitian tentang perangkat laser semikonduktor berdaya tinggi. Selama penelitian, ditemukan bahwa kualitas cahaya laser semikonduktor tradisional tidak lagi dapat memenuhi kebutuhan manusia. Untuk meningkatkan daya keluaran laser semikonduktor, orang mulai terus meningkatkan dan menganalisis. Selama penelitian, ditemukan bahwa setengah dari energi listrik laser semikonduktor diubah menjadi energi panas saat digunakan. Jika laser semikonduktor itu sendiri tidak menghilangkan panas dengan baik, maka akan berdampak langsung pada umur dan penggunaan laser semikonduktor. Oleh karena itu, masalah pembuangan panas sangat mendesak untuk dipecahkan oleh para peneliti saat ini. Salah satu masalahnya.
Saat ini, metode pendinginan utama laser dibagi menjadi metode pendinginan tradisional dan metode pendinginan baru. Tradisionalpendinginanmetodenya meliputi: pendinginan udara, pendinginan semikonduktor, konveksi alamipendinginan, dll., dan barupendinginanMetodenya antara lain: flip chippendinginandan saluran mikropendinginan.
Metode pendinginan heat sink konveksi alami adalah dengan menggunakan beberapa bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi untuk menghilangkan panas yang dihasilkan, dan kemudian membuang panas tersebut melalui konveksi alami. Selama penelitian, tenaga ilmiah dan teknis juga menemukan bahwa sirip juga dapat membantu menghilangkan panas. , dan dapat memaksimalkan laju perpindahan panas dalam sistem pembuangan panas saat membuang panas. Jika suhunya sama, tinggi sirip akan berkurang seiring dengan bertambahnya tinggi sirip. Saat menggunakan media untuk menempatkan unit pendingin secara vertikal, ketinggiannya perlu ditingkatkan secara tepat, dan efek pembuangan panas ditingkatkan dengan meningkatkan ketinggian. Metode pembuangan panas seperti itu akan mengurangi banyak biaya bila digunakan. Dalam pekerjaan sebenarnya, tembaga atau aluminium nitrida sering digunakan sebagai heat sink, namun metode heat sink tidak dapat sepenuhnya memenuhi kebutuhan pembuangan panas laser semikonduktor berdaya tinggi.
Metode pendinginan cairan saluran besar.Jika Anda ingin menurunkan suhu heat sink, Anda perlu membangun saluran di heat sink. Jika Anda ingin mendapatkan efek pendinginan, Anda perlu menambahkan sumber air tertentu ke saluran ini, agar tidak menunda kerja laser. Menanggapi hal ini, para peneliti menemukan selama penelitian mereka bahwa efek pembuangan panas dari struktur spoiler lebih baik daripada struktur rongga tradisional, namun peningkatan tekanan pada saluran juga akan terjadi. Penelitian telah menemukan bahwa meskipun saluran besar banyak digunakan, karena daya keluaran laser terus meningkat, saluran pendingin air yang besar tidak lagi dapat memenuhi kebutuhan termal laser semikonduktor berdaya tinggi.
Pendinginan semprot adalah menyemprotkan cairan pendingin ke permukaan perpindahan panas melalui atomisasi dengan bantuan tekanan untuk mencapai tujuan pendinginan. Karakteristik utama dari pendinginan semprot adalah koefisien perpindahan panas yang besar dan aliran pendingin yang rendah. Para peneliti telah menemukan bahwa ketika menggunakan air sebagai media dan menggunakan nozel kerucut padat untuk percobaan, permukaan berstruktur mikro dapat meningkatkan efek pertukaran panas. Selama penelitian, ditemukan bahwa kinerja pendinginan semprotan pendingin berhubungan dengan laju aliran semprotan. Selain itu, peneliti juga menemukan pendingin perubahan fase semprotan. Selama percobaan, ketinggian nosel pada perangkat pendingin semprotan dan efek pembuangan panas juga sangat erat kaitannya.
Masalah kenaikan suhu chip secara bertahap menjadi faktor utama yang menghambat pengoperasian normal laser semikonduktor. Metode pembuangan panas baru terus memperdalam penelitian. Untuk mengatasi pembuangan panas laser semikonduktor berdaya tinggi, kita harus memahami disiplin termodinamika, ilmu material, dan bekerja sama sepenuhnya dengan industri manufaktur.
