當(dāng)人類正進(jìn)入信息和智能化的時代，激光器深刻地影響著國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)等數(shù)十個細(xì)分領(lǐng)域，其中半導(dǎo)體激光器以其轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕、壽命長、能直接調(diào)制等特點(diǎn)在激光器領(lǐng)域起著舉足輕重的作用,正迅速占領(lǐng)過去由氣體和固體激光器占領(lǐng)的市場。然而，激光器工作時產(chǎn)生的高溫將極大影響設(shè)備功效，激光器散熱方案多年來沒有實(shí)質(zhì)性的突破，成為業(yè)界共同面對的難題。2015年4月13日，在德國舉辦的第六十八屆漢諾威工業(yè)博覽會上，英國 vrycul（維酷）公司展出液態(tài)金屬導(dǎo)熱片、導(dǎo)熱膏，使半導(dǎo)體激光器散熱方案有了進(jìn)一步優(yōu)化的可能性。
散熱，影響激光器功效的關(guān)鍵
半導(dǎo)體激光器列陣與疊陣散熱問題直接關(guān)系到激光器的使用壽命，導(dǎo)致激光器有源區(qū)溫度的迅速提高，從而引起激光器的光學(xué)災(zāi)變，甚至燒毀半導(dǎo)體激光器。所以，研究半導(dǎo)體激光器散熱問題是一項(xiàng)非常有意義的工作，也是近些年來半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域研究重要課題之一。 電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院曾研究溫度對半導(dǎo)體激光器特性的影響，利用修正的速率方程，借助激光器等效電路模型，使用電路仿真軟件PSpice模擬了溫度對激光器閾值，激光器頻率響應(yīng)，激光器脈沖調(diào)制特性和激光器啁啾特性的影響，最終得到模擬仿真結(jié)果是在對速率方程加上溫度修正得到的，如圖所示：
由仿真曲線可以看出溫度的升高對激光器的性能有著明顯的不利影響。具體表現(xiàn)為：
1 ）隨著溫度的升高激光器的閾值電流顯著增加；
2 ）溫度越高激光器的調(diào)制帶寬越小，調(diào)制的中心頻率越低，同時輸出光功率也就更低；
3 ）對于相同的脈沖調(diào)制，溫度越高激光器的輸出功率越低，延遲時間也越長；
4 ）溫度越高激光器的瞬態(tài)啁啾越大。
由此可見，溫度對半導(dǎo)體激光器的影響可以說百害而無一利，我們?nèi)绾尾拍茏龅綔p緩甚至避免溫度對激光器的影響呢？ 導(dǎo)熱，液態(tài)金屬材料或成新方式
目前，半導(dǎo)體激光器的散熱方法主要是平板熱沉散熱、大通道散熱、針孔通道散熱和微通道散熱，不管是何種散熱方法，熱沉都起到主導(dǎo)作用，同時導(dǎo)熱介質(zhì)也不容小覷，導(dǎo)熱介質(zhì)直接影響熱沉的散熱效果，所以，導(dǎo)熱介質(zhì)的選擇也至關(guān)重要。我們了解到一家專注于導(dǎo)熱界面研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)制造的公司—英國vrycul(維酷)公司，基于自身的專利技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)出創(chuàng)新型的液態(tài)金屬熱界面材料，它是對傳統(tǒng)熱界面材料的一項(xiàng)突破性革新，或稱為未來半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域的新導(dǎo)熱介質(zhì)。
英國vrycul(維酷)公司研發(fā)出的新型熱界面導(dǎo)熱材料分為液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏和液態(tài)金屬導(dǎo)熱片，為進(jìn)一步了解這款新型導(dǎo)熱界面材料，下面對比一下傳統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)銦箔和vrycul(維酷)公司液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏的物化屬性及工作特性。 vrycul液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏相對傳統(tǒng)熱界面材料典型優(yōu)勢參數(shù)對比
通過對比vrycul液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏性能優(yōu)勢總結(jié)如下：
1）熱導(dǎo)率優(yōu)于銦箔介質(zhì)125%-1000%；
2）可靠性/壽命優(yōu)于銦箔產(chǎn)品200%以上；
3）耐高溫能力達(dá)到500ºC，遠(yuǎn)高于銦箔產(chǎn)品（140°C左右）；
4）液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏無毒，便于手工涂抹或絲網(wǎng)印刷，操作便捷性顯著優(yōu)于銦箔。
同時，在室溫下，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏呈現(xiàn)膏狀并且為純金屬，充分填充傳熱間隙，增大接觸面積，因?yàn)榻饘俦旧碚扯群艽?，避免了泄露的危險，從而能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的傳熱性能，可保證散熱系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
綜上分析，Vrycul(維酷)液態(tài)金屬導(dǎo)熱材料的使用價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)銦箔，在價格方面，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏和銦箔也旗鼓相當(dāng)，而在使用價值方面，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏遠(yuǎn)勝于銦箔，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏或?qū)⒊蔀槲磥戆雽?dǎo)體激光器領(lǐng)域的新型傳熱材料。
散熱，影響激光器功效的關(guān)鍵
半導(dǎo)體激光器列陣與疊陣散熱問題直接關(guān)系到激光器的使用壽命，導(dǎo)致激光器有源區(qū)溫度的迅速提高，從而引起激光器的光學(xué)災(zāi)變，甚至燒毀半導(dǎo)體激光器。所以，研究半導(dǎo)體激光器散熱問題是一項(xiàng)非常有意義的工作，也是近些年來半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域研究重要課題之一。 電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院曾研究溫度對半導(dǎo)體激光器特性的影響，利用修正的速率方程，借助激光器等效電路模型，使用電路仿真軟件PSpice模擬了溫度對激光器閾值，激光器頻率響應(yīng)，激光器脈沖調(diào)制特性和激光器啁啾特性的影響，最終得到模擬仿真結(jié)果是在對速率方程加上溫度修正得到的，如圖所示：
1 ）隨著溫度的升高激光器的閾值電流顯著增加；
2 ）溫度越高激光器的調(diào)制帶寬越小，調(diào)制的中心頻率越低，同時輸出光功率也就更低；
3 ）對于相同的脈沖調(diào)制，溫度越高激光器的輸出功率越低，延遲時間也越長；
4 ）溫度越高激光器的瞬態(tài)啁啾越大。
由此可見，溫度對半導(dǎo)體激光器的影響可以說百害而無一利，我們?nèi)绾尾拍茏龅綔p緩甚至避免溫度對激光器的影響呢？ 導(dǎo)熱，液態(tài)金屬材料或成新方式
目前，半導(dǎo)體激光器的散熱方法主要是平板熱沉散熱、大通道散熱、針孔通道散熱和微通道散熱，不管是何種散熱方法，熱沉都起到主導(dǎo)作用，同時導(dǎo)熱介質(zhì)也不容小覷，導(dǎo)熱介質(zhì)直接影響熱沉的散熱效果，所以，導(dǎo)熱介質(zhì)的選擇也至關(guān)重要。我們了解到一家專注于導(dǎo)熱界面研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)制造的公司—英國vrycul(維酷)公司，基于自身的專利技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)出創(chuàng)新型的液態(tài)金屬熱界面材料，它是對傳統(tǒng)熱界面材料的一項(xiàng)突破性革新，或稱為未來半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域的新導(dǎo)熱介質(zhì)。
英國vrycul(維酷)公司研發(fā)出的新型熱界面導(dǎo)熱材料分為液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏和液態(tài)金屬導(dǎo)熱片，為進(jìn)一步了解這款新型導(dǎo)熱界面材料，下面對比一下傳統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)銦箔和vrycul(維酷)公司液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏的物化屬性及工作特性。 vrycul液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏相對傳統(tǒng)熱界面材料典型優(yōu)勢參數(shù)對比
通過對比vrycul液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏性能優(yōu)勢總結(jié)如下：
1）熱導(dǎo)率優(yōu)于銦箔介質(zhì)125%-1000%；
2）可靠性/壽命優(yōu)于銦箔產(chǎn)品200%以上；
3）耐高溫能力達(dá)到500ºC，遠(yuǎn)高于銦箔產(chǎn)品（140°C左右）；
4）液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏無毒，便于手工涂抹或絲網(wǎng)印刷，操作便捷性顯著優(yōu)于銦箔。
同時，在室溫下，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏呈現(xiàn)膏狀并且為純金屬，充分填充傳熱間隙，增大接觸面積，因?yàn)榻饘俦旧碚扯群艽?，避免了泄露的危險，從而能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的傳熱性能，可保證散熱系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
綜上分析，Vrycul(維酷)液態(tài)金屬導(dǎo)熱材料的使用價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)銦箔，在價格方面，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏和銦箔也旗鼓相當(dāng)，而在使用價值方面，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏遠(yuǎn)勝于銦箔，液態(tài)金屬導(dǎo)熱膏或?qū)⒊蔀槲磥戆雽?dǎo)體激光器領(lǐng)域的新型傳熱材料。
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