半導(dǎo)體激光釬焊工藝參數(shù)對QFP器件微焊點強度的影響

在釬焊時間120～1500s、釬焊溫度1093～1223k的條件下,采用ag-cu共晶釬料對銅和1cr18ni9ti進行釬焊,利用掃描電鏡及能譜儀對其接頭的界面組織進行了研究。結(jié)果表明,接頭界面結(jié)構(gòu)為cu/cu(s.s)/ag(s.s)+cu(s.s)/1cr18ni9ti。以抗剪強度評價其接頭的力學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)當釬焊溫度為1173k、保溫時間為300s時,接頭抗剪強度最高,為214mpa。

介紹了采用nd:yag激光器在鍍鋅板填絲焊接中的應(yīng)用優(yōu)勢和加工機理,分析了實驗結(jié)果。工藝試驗證明填絲激光釬焊在合適的條件下,可以獲得成形好、缺陷較少且性能合格的接頭。

分析了驅(qū)動電源及瞬態(tài)電壓、電流對半導(dǎo)體激光器的影響,提出了防止半導(dǎo)體激光器損壞的措施和建議。

與金屬相比,塑料的融點低且容易控制激光的吸收率,采用低輸出功率、低聚焦的激光可實現(xiàn)汽車塑料零件的焊接,日本豐田公司采用與多關(guān)節(jié)機器人組合的半導(dǎo)體激光器實現(xiàn)了汽車塑料零件的批量生產(chǎn)。

在輝光放電離子轟擊釬焊工藝過程分析的基礎(chǔ)上,對工藝規(guī)范的選擇及工藝參數(shù)的自動控制系統(tǒng)進行了介紹。經(jīng)實驗證明,輝光釬焊的接頭質(zhì)量及工藝穩(wěn)定性取決于爐內(nèi)溫度θ(t)及工作氣壓p(t)表征的爐內(nèi)狀態(tài);輝光釬焊工藝參數(shù)應(yīng)根據(jù)工件材質(zhì)、尺寸、形狀及釬料種類進行選擇;輝光釬焊工藝過程可通過過程自動控制來實現(xiàn)。

測量了激光加熱釬焊過程中釬料-導(dǎo)體界面的溫度變化曲線,并對潤濕過程界面溫度過熱的特征進行了理論分析。

在與金絲焊接使用的機器相當?shù)囊€焊接機上進行了鋁絲熱超聲球焊實驗。工業(yè)上作出的努力成功地改進了鋁絲球焊機,相對來說,對優(yōu)選金屬細絲還注意不夠。此文報道了實驗中得到的拉力試驗數(shù)據(jù)和金相檢驗結(jié)果。實驗中,五種鋁合金細絲被短暫地置于高溫下。這樣處理是想模擬電火花熄滅時直接在球上加熱的金屬細絲情況。并提出了一個解釋鋁球形成機理的新的物理模型,還提出了證據(jù)以證實其似乎是合理的。此報告中的資料表明了鋁球金屬細絲的發(fā)展方向。

應(yīng)用zemax光學(xué)設(shè)計軟件模擬了一種多芯片半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊,將12支808nm單芯片半導(dǎo)體激光器輸出光束耦合進數(shù)值孔徑0.22、纖芯直徑105μm的光纖中,每支半導(dǎo)體激光器功率10w,光纖輸出端面功率達到116.84w,光纖耦合效率達到97.36%,亮度達到8.88mw/(cm2·sr)。通過zemax和origin軟件分析了光纖對接出現(xiàn)誤差以及單芯片半導(dǎo)體激光器安裝出現(xiàn)誤差時對光纖耦合效率的影響,得出誤差對光纖耦合效率影響的嚴重程度從大到小分別為垂軸誤差、軸向誤差、角向誤差。

采用光刻熱熔法及離子束濺射刻蝕制作面陣石英柱微透鏡陣列，表面探針和掃描電子顯微鏡的測試表明，在不同的工藝條件下制成的柱微透鏡的表面輪廓具有明顯的差異，給出了描述柱微透鏡制作過程中的幾個重要參量的擬合關(guān)系式。

實驗一半導(dǎo)體激光器p-i特性測試實驗 一、實驗?zāi)康?1.學(xué)習半導(dǎo)體激光器發(fā)光原理和光纖通信中激光光源工作原理 2.了解半導(dǎo)體激光器平均輸出光功率與注入驅(qū)動電流的關(guān)系 3.掌握半導(dǎo)體激光器p（平均發(fā)送光功率）-i（注入電流）曲線的測試方法 二、實驗儀器 1.zy12ofcom13bg型光纖通信原理實驗箱1臺 2.光功率計1臺 3.fc/pc-fc/pc單模光跳線1根 4.萬用表1臺 5.連接導(dǎo)線20根 三、實驗原理 半導(dǎo)體激光二極管（ld）或簡稱半導(dǎo)體激光器，它通過受激輻射發(fā)光，（處于高 能級e2的電子在光場的感應(yīng)下發(fā)射一個和感應(yīng)光子一模一樣的光子，而躍遷到低能級 e1，這個過程稱為光的受激輻射，所謂一模一樣，是指發(fā)射光子和感應(yīng)光子不僅頻率 相同，而且相位、偏振方向和傳播方向都相同，它和感應(yīng)光子是相干的。）是一種閾 值器件。由于受激輻射與

本文主要介紹了激光焊接工藝中的各個設(shè)備間的參數(shù)匹配,保證了各個環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性和,才能得到合格并穩(wěn)定的焊縫質(zhì)量。

針對復(fù)合結(jié)構(gòu)壓電陶瓷變壓器(pect)疊片式發(fā)電元件的側(cè)電極引出問題，對釬焊工藝進行了研究分析，并建立了激光釬焊系統(tǒng)。實踐證明，激光釬焊技術(shù)應(yīng)用于pect側(cè)電極引出，連接可靠，全連通率高，熱影響小；所建立的釬焊系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)，運行精確可靠，符合激光釬焊要求。

采用射線法,計算增益隨波長的變化,推導(dǎo)出光纖光柵外腔半導(dǎo)體激光器(fgesl)輸出譜的表達式.結(jié)合載流子速率方程,對外腔半導(dǎo)體激光器輸出譜的精細結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值模擬研究.結(jié)果表明:光纖光柵外腔的輸出譜在反射帶寬內(nèi)呈現(xiàn)出多峰結(jié)構(gòu),隨著前端面反射率減小和耦合效率增加,輸出譜相應(yīng)地變得比較穩(wěn)定.

電力半導(dǎo)體器件

文章從高功率半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊的組成和各個部分的機理出發(fā),詳細分析了影響其可靠性的因素,主要有以下三個方面:激光器自身的因素、耦合封裝工藝和電學(xué)因素。通過優(yōu)化原有工藝與采用新技術(shù),提高了模塊的可靠性,拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。

文中提出了一種實現(xiàn)半導(dǎo)體激光器和多模光纖耦合的實用化方法。用一段直徑為600μm的裸石英光纖代替柱透鏡對半導(dǎo)體激光器輸出光束進行準直整形;用半球端光纖對光束進行聚焦后直接實現(xiàn)和光纖耦合,來代替聚焦透鏡和光纖耦合的環(huán)節(jié)。研究表明:采用該方法耦合效率在80.0%左右,同時最大程度解決了使用柱透鏡和聚焦透鏡的組合透鏡耦合系統(tǒng)時存在的調(diào)試與封裝困難的問題,且工藝穩(wěn)定,因而有著廣泛的應(yīng)用前景。

建立了半導(dǎo)體激光器與單模光纖通過球透鏡耦合的光傳輸模型,對雙異質(zhì)結(jié)激光器光束特性進行了分析?；趆uygens-fresnel原理計算了激光光束遠場發(fā)散角以及光束束腰半徑。運用高斯光束與單模光纖耦合理論以及abcd矩陣理論進行了激光器與單模光纖的球透鏡耦合效率分析,給出了最優(yōu)化的耦合封裝工藝參數(shù),以及各個影響耦合效率的參數(shù)容忍度,對半導(dǎo)體激光器與單模光纖的球透鏡耦合封裝具有重要意義。

隨著光纖激光器技術(shù)的飛速發(fā)展,作為光纖激光器泵浦源的高功率,高亮度的大功率半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊越來越受到人們的關(guān)注。提高光纖耦合效率和光纖耦合模塊的可靠性,有效控制大功率半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊的溫度成為人們關(guān)注的重點。

2010年1月,西安炬光科技有限公司在國內(nèi)首次推出連續(xù)半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊fc(fibercoupled)系列產(chǎn)品。這是一款融合了炬光科技多項創(chuàng)

根據(jù)雙光纖bragg光柵(fbg)外腔半導(dǎo)體激光器相干失效的物理過程,運用速率方程和雙fbg耦合模理論,分析了雙fbg外腔半導(dǎo)體激光器相干失效產(chǎn)生和控制的條件,提出了實現(xiàn)和控制雙fbg外腔半導(dǎo)體激光器相干失效多模穩(wěn)定工作的方法.雙fbg外腔半導(dǎo)體激光器在相干失效下具有多模的穩(wěn)定工作狀態(tài),相干失效長度縮短,相干失效長度內(nèi)光譜穩(wěn)定.實驗測量結(jié)果表明,外腔反射率為3%時,從非相干失效狀態(tài)到相干失效狀態(tài),半峰值全寬度從0.5nm突然展寬到0.9nm.在相干失效狀態(tài)下,功率穩(wěn)定,邊模抑制比大于45db,在0℃~c一70℃工作溫度范圍內(nèi)峰值波長漂移小于0.5nm,最小相干失效長度小于0.5m.雙fbg外腔半導(dǎo)體激光器相干失效的應(yīng)用對提高光纖放大器和光纖激光器的性能具有重要意義.

光纖耦合輸出的高功率激光二極管模塊具有體積小、光束質(zhì)量好、亮度高等特點,在泵浦光纖激光器、材料處理、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用。為了進一步提高光纖耦合激光二極管模塊的輸出功率,提出了基于多只激光二極管串聯(lián)的光纖耦合方法。這種方法具有耦合效率高、光學(xué)元件加工簡單等特點。利用兩組反射鏡,將多只高功率激光二極管輸出光束經(jīng)準直、復(fù)合、聚焦,耦合進光纖輸出,根據(jù)激光二極管和光纖的相關(guān)參數(shù)設(shè)計了聚焦透鏡。利用特殊加工的aln材料作為過渡熱沉解決了激光二極管的導(dǎo)熱和相互之間的絕緣問題。采用這種方法將4只輸出波長為980nm的高功率激光二極管輸出光束耦合進數(shù)值孔徑0.22、芯徑100μm的多模光纖中,當工作電流為4.0a時,光纖連續(xù)輸出功率為11.6w,耦合效率大于79%。

根據(jù)808nm大功率半導(dǎo)體激光列陣(lda)的遠場光場的分布特點,利用多模光纖柱透鏡和光束轉(zhuǎn)換裝置對808nm半導(dǎo)體激光列陣的發(fā)散角進行壓縮整形,通過聚焦準直透鏡將激光束耦合進入芯徑為400μm的光纖,實現(xiàn)了30w的功率輸出,其中最大耦合效率大于80%,光纖的數(shù)值孔徑(na)為0.22。通過分析其輸出光斑和輸出曲線,表明lda與光纖耦合系統(tǒng)不僅從各個方向同時壓縮了激光束的發(fā)散角,有效地實現(xiàn)了對激光束的整形、壓縮,而且性能穩(wěn)定,可靠實用。