Aktiv gekühlter Diodenlaser-Barren, 1200 W cw bei 808 nm
Actively Cooled Diode Laser Bar, 1200 W cw at 808 nm
SPL E20N81G2
Vorläufiges Datenblatt / Preliminary Data Sheet
Besondere Merkmale
• Laserstack mit 20 Laserbarren auf
Mikrokanalkühler
• Für Dauerstrich- (CW) und
quasi-kontinuierlichen Betrieb (QCW)
• Zuverlässiges Halbleiter-Material mit
Mindest-Lebensdauer von 10.000 h,
typischerweise >50.000 h
• Geringer thermischer Widerstand
• Geringer smile (< 3 µm), geringe mechanische
Toleranzen
• Ein-/Auslass für Kühlwasser an Unterseite
• Geringer Abstand der Laserbarren (1,6 mm)
• Einfacher Anschluss durch optionalen
Wasserverteiler
Anwendungen
• Pumpen von Festkörperlasern
• Direkte industielle Anwendungen (Löten,
Oberflächenbehandlung,...)
• Medizinische Anwendungen
• Druckanwendungen
Sicherheitshinweise
Je nach Betriebsart emittieren diese Bauteile
hochkonzentrierte, nicht sichtbare Infrarot-
Strahlung, die gefährlich für das menschliche
Auge sein kann. Produkte, die diese Bauteile
enthalten, müssen gemäß den Sicherheits-
richtlinien der IEC-Norm 60825-1 behandelt
werden
Features
• Micro channel cooled laser stack with 20 bars
• For continuous wave (cw) and quasi continuous
wave (qcw) operation
• Highly reliable semiconductor material with
minimal life time of 10,000 h,
typically >50,000 h
• Low thermal resistance
• Low smile (< 3
μm)
and low mechanical
tolerances
• Coolant inlet/outlet at bottom.
• Low bar-to-bar distance of 1.6 mm
• Optional manifold for easy usage
Applications
• Pumping of solid state lasers
• Direct industrial applications (soldering, surface
treatment,…)
• Medical applications
• Printing applications
Safety Advices
Depending on the mode of operation, these
devices emit highly concentrated non visible
infrared light which can be hazardous to the
human eye. Products which incorporate these
devices have to follow the safety precautions
given in IEC 60825-1 “Safety of laser products”.
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SPL E20N81G2
Typ
Type
SPL E20N81G2
Anzahl Barren
Bar count
20
Wellenlänge
Wavelength
808 nm
Bestellnummer
Ordering Code
Q65110A6232
Grenzwerte
Maximum Ratings
Parameter
Parameter
Ausgangsleistung
Optical output power
Tastverhältnis
Duty cycle
Kühlwassertemperatur
1)
Coolant temperature
1)
Kühlwasserdruck
Coolant pressure
1)
Symbol
Symbol
min.
Werte
Values
max.
1200
100
40
4
–
–
5
–
Einheit
Unit
W
%
°C
bar
P
max
dc
T
op
p
max
Betauung des Moduls muss ausgeschlossen werden
Prevent moisture on the module.
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2
SPL E20N81G2
Dioden-Kennwerte
(25
°C
Kühlwassertemperatur)
Diode Characteristics
(25
°C
coolant temperature)
Parameter
Parameter
Optische Ausgangsleistung
1)
Optical output power
1)
Symbol
Symbol
min.
Werte
Values
typ.
1200
60
808
3
12
23.0
1.15
65
36
52
0.25
65
8
–
0.3
max.
–
–
811
5
15
25.0
1.25
70
40
–
0.31
70
10
–
–
A
V
%
nm/K
deg
deg
%
K/W
nm
nm
A
W/A
W
–
–
805
–
–
20.0
1.00
60
34
48
–
–
–
90
–
Einheit
Unit
P
opt
Optische Ausgangsleistung pro Laserbarren
1)
P
bar
Optical Output power per bar
1)
Emissonswellenlänge
1) 2)
Emission wavelength
1) 2)
Spektrale Breite (Halbwertsbreite)
Spectral width (FWHM)
1)
Schwellstrom
Threshold current
Kennliniensteigung
Slope efficiency
Kennliniensteigung pro Laserbarren
Slope efficiency per bar
Betriebsstrom
1)
Operating current
1)
Betriebsspannung
Operating voltage
1) 3)
Konversionseffizienz (elektrisch zu optisch)
1)
Conversion efficiency (electrical to optical)
1)
Temperaturkoeffizient der Wellenlänge
1) 2)
Temperature coefficient of wavelength
1) 2)
Strahldivergenz senkrecht (Vollwinkel,1/e
2
)
Beam divergence fast axis (full angle,1/e
2
)
Strahldivergenz parallel (Vollwinkel,1/e
2
)
Beam divergence slow axis (full angle,1/e
2
)
TE Polarisation
TE Polarization
Thermischer Widerstand
(pn-Übergang - Kühlwasser)
Thermal resistance (junction to coolant)
Abstand der Laserbarren
Bar-to-bar distance
λ
Δλ
I
th
Δ
P
/ΔΙ
Δ
P
/ΔΙ
I
op
V
op
η
con
Δλ/Δ
T
θ
⊥
θ
||
P
TE
R
th
–
1.6
–
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SPL E20N81G2
Dioden-Kennwerte
(25
°C
Kühlwassertemperatur) (cont’d)
Diode Characteristics
(25
°C
coolant temperature) (cont’d)
Parameter
Parameter
Strahlabmessungen am optischen Austritt
Beam dimensions at optical output
Spezifischer Widerstand (Kühlwasser)
Coolant electrical resistivity
Partikelfilter
Particle filter
Durchflussmenge (Kühlwasser)
4)
Coolant flow rate
4)
Druckabfall (Kühlwasser)
4)
Coolant pressure drop
4)
1)
Symbol
Symbol
min.
hxw
ρ
–
125
Werte
Values
typ.
30.5 x 10
250
10
max.
–
333
30
8
2.0
Einheit
Unit
mm
2
kΩcm
µm
l/min
bar
Δ
v
/Δ
t
6
–
7
1.5
Δp
Werte beziehen sich auf die Standardbetriebsbedingung 1200 W cw Ausgangsleistung, 25°C
Kühlwassertemperatur und 7 l/min Kühlwasser-Durchflussmenge.
Values refer to standard operating conditions of 1200 W cw output power, 25°C coolant temperature and 7 l/min
coolant flow rate.
Die zentrale Emissionswellenlänge muss beim spezifizierten Strom kontrolliert werden. Liegt die Wellenlänge
höher als im Testprotokoll spezifiziert, so weist dies auf einen schlechten thermischen Kontakt und eine thermische
Überlastung der Laserdiode hin. Bevor der Laserbetrieb weitergeführt wird, muss der thermische Kontakt
verbessert werden. Die zentrale Emissionswellenlänge schiebt mit 0,3 nm/K.
Check the emission wavelength at the specified current. A much longer wavelength than specified in the test
protocol indicates inefficient or inadequate cooling and thermal overload of the diode laser. Then the cooling has
to be improved before continuing laser operation. The emission wavelength shifts with 0.25 nm/K.
Das Anlegen einer Spannung in Sperrrichtung der Laserdiode muss ausgeschlossen werden.
Reverse voltage has to be excluded.
Die Lebensdauer der wassergekühlten Hochleistungs-Diodenlaser wird maßgeblich von der Qualität des
Kühlwassers beeinflusst. Durchfluss, Druck, Leitwert (Reinheit) und Temperatur des Kühlwassers müssen
angemessen definiert sein. Es darf nur entionisiertes Wasser verwendet werden.
An essential criterion for the lifetime of actively cooled high-power diode lasers is defined in using the right cooling
water. Water flow, dynamic pressure, conductivity (purity), temperature and water particle filter must be defined
properly. As coolant de-ionized (DI-) water has to be used.
2)
3)
4)
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SPL E20N81G2
Optische Kennwerte
(cw, 25°C Kühlwassertemperatur)
Optical Characteristics
(cw, 25°C coolant temperature)
Optical power
P
opt
and voltage
V
vs. current
I
40
V
OHW03981
Optical Spectrum @ 1200 W
120
OHW03959
V
2000
W
P
opt
I
rel
%
100
V
30
80
20
P
opt
1000
60
40
10
500
20
0
0
20
40
60
0
80 A 100
0
780
790
800
810
nm 830
I
λ
Wallplug efficiency
η
con
vs. current
I
η
con
70
%
60
50
40
30
20
10
0
OHW03982
0
20
40
60
80. A 100
I
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