Lieljaudas pusvadītāju lāzera termiskais risinājums
Pusvadītāju lāzeri vispirms tika pētīti no ārzemēm. Agrākās tehnoloģijas radās ASV un Japānā, un tās galvenokārt izmantoja militārajā jomā. Ar iteratīvo tehnoloģiju attīstību to sāka pielietot civilajā tirgū un pielietot tādās nozarēs kā optoelektronika un sakari. Attīstoties manas valsts valsts aizsardzības rūpniecībai un optoelektronikas ražošanas nozarei, šī nozare ir sākusi palielināt pieprasījumu pēc lieljaudas lāzeriem, un cilvēki ir arī sākuši veikt pētījumus par lieljaudas pusvadītāju lāzerierīcēm. Pētījuma laikā tika atklāts, ka tradicionālo pusvadītāju lāzeru gaismas kvalitāte vairs nespēj apmierināt cilvēku vajadzības. Lai palielinātu pusvadītāju lāzeru izejas jaudu, cilvēki sāka nepārtraukti uzlabot un analizēt. Pētījuma laikā tika konstatēts, ka puse no pusvadītāju lāzera elektriskās enerģijas, kad tas tiek izmantots, tiek pārvērsts siltumenerģijā. Ja pats pusvadītāju lāzers slikti izkliedē siltumu, tas tieši ietekmēs pusvadītāju lāzera kalpošanas laiku un lietošanu. Tāpēc pētniekiem steidzami jāatrisina siltuma izkliedes problēma. Viena no problēmām.
Šobrīd lāzeru galvenās dzesēšanas metodes tiek iedalītas tradicionālajās dzesēšanas metodēs un jaunās dzesēšanas metodēs. Tradicionālsdzesēšanametodes ietver: gaisa dzesēšanu, pusvadītāju dzesēšanu, dabisko konvekcijudzesēšanautt., un jaunsdzesēšanametodes ietver: flip chipdzesēšanaun mikrokanāludzesēšana.
Dabiskās konvekcijas dzesētāja dzesēšanas metode ir izmantot dažus materiālus ar augstu siltumvadītspēju, lai noņemtu radīto siltumu un pēc tam izkliedētu siltumu dabiskās konvekcijas ceļā. Pētījuma laikā zinātniskais un tehniskais personāls arī atklāja, ka spuras var arī palīdzēt izkliedēt siltumu. , un var maksimāli palielināt siltuma pārneses ātrumu siltuma izkliedes sistēmā, izkliedējot siltumu. Ja temperatūra ir vienāda, spuras slīpums samazināsies, palielinoties spuras augstumam. Izmantojot substrātu, lai novietotu radiatoru vertikāli, augstums ir attiecīgi jāpalielina, un siltuma izkliedes efekts tiek uzlabots, palielinot augstumu. Šāda siltuma izkliedes metode ievērojami samazinās izmaksas. Faktiskajā darbā vara vai alumīnija nitrīds bieži tiek izmantots kā siltuma izlietne, taču siltuma izlietnes metode nevar pilnībā apmierināt lieljaudas pusvadītāju lāzeru siltuma izkliedes vajadzības.
Liela kanāla šķidruma dzesēšanas metode.Ja vēlaties pazemināt siltuma izlietnes temperatūru, siltuma izlietnē ir jāizveido kanāls. Ja vēlaties panākt dzesēšanas efektu, šim kanālam jāpievieno noteikts ūdens avots, lai neaizkavētu lāzera darbu. Reaģējot uz to, pētnieki pētījumos atklāja, ka spoilera struktūras siltuma izkliedes efekts ir labāks nekā tradicionālajai dobuma struktūrai, taču kanālā notiks arī spiediena pieaugums. Pētījumi atklāja, ka, lai gan plaši tiek izmantoti lieli kanāli, nepārtraukti pieaugot lāzera izvades jaudai, lieli ūdens dzesēšanas kanāli vairs neatbilst lieljaudas pusvadītāju lāzeru siltuma prasībām.
Izsmidzināšanas dzesēšana ir dzesēšanas šķidruma izsmidzināšana uz siltuma pārneses virsmu, izmantojot izsmidzināšanu ar spiediena palīdzību, lai sasniegtu dzesēšanas mērķi. Izsmidzināmās dzesēšanas galvenās īpašības ir liels siltuma pārneses koeficients un zema dzesēšanas šķidruma plūsma. Pētnieki ir atklājuši, ka, izmantojot ūdeni kā barotni un eksperimentiem izmantojot cietas konusa sprauslas, mikrostrukturētā virsma var palielināt siltuma apmaiņas efektu. Pētījuma laikā tika konstatēts, ka izsmidzināšanas dzesēšanas dzesēšanas veiktspēja ir saistīta ar izsmidzināšanas plūsmas ātrumu. Turklāt pētnieki atklāja arī izsmidzināšanas fāzes maiņas dzesētāju. Eksperimenta laikā sprauslas augstums smidzināšanas dzesēšanas ierīcē un siltuma izkliedes efekts arī ir ļoti cieši saistīti.
Mikroshēmas temperatūras paaugstināšanās problēma pakāpeniski ir kļuvusi par primāro faktoru, kas kavē pusvadītāju lāzeru normālu darbību. Jaunas siltuma izkliedes metodes nepārtraukti padziļina pētījumus. Lai atrisinātu lieljaudas pusvadītāju lāzeru siltuma izkliedi, mums ir stingri jāaptver termodinamikas disciplīna, materiālu zinātne un pilnībā jāsadarbojas ar ražošanas nozari.
