當人類正進入信息和智能化的時代，激光器深刻地影響著國民經(jīng)濟、國防建設等數(shù)十個細分領域，其中半導體激光器以其轉換效率高、體積小、重量輕、壽命長、能直接調制等特點在激光器領域起著舉足輕重的作用,正迅速占領過去由氣體和固體激光器占領的市場。然而，激光器工作時產生的高溫將極大影響設備功效，激光器散熱方案多年來沒有實質性的突破，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)金屬導熱片、導熱膏，使半導體激光器散熱方案有了進一步優(yōu)化的可能性。
散熱，影響激光器功效的關鍵
半導體激光器列陣與疊陣散熱問題直接關系到激光器的使用壽命，導致激光器有源區(qū)溫度的迅速提高，從而引起激光器的光學災變，甚至燒毀半導體激光器。所以，研究半導體激光器散熱問題是一項非常有意義的工作，也是近些年來半導體激光器領域研究重要課題之一。 電子科技大學通信與信息工程學院曾研究溫度對半導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，激光器脈沖調制特性和激光器啁啾特性的影響，最終得到模擬仿真結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制帶寬越小，調制的中心頻率越低，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，溫度對半導體激光器的影響可以說百害而無一利，我們如何才能做到減緩甚至避免溫度對激光器的影響呢？ 導熱，液態(tài)金屬材料或成新方式
目前，半導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，熱沉都起到主導作用，同時導熱介質也不容小覷，導熱介質直接影響熱沉的散熱效果，所以，導熱介質的選擇也至關重要。我們了解到一家專注于導熱界面研發(fā)機構和生產制造的公司—英國vrycul(維酷)公司，基于自身的專利技術，研發(fā)生產出創(chuàng)新型的液態(tài)金屬熱界面材料，它是對傳統(tǒng)熱界面材料的一項突破性革新，或稱為未來半導體激光器領域的新導熱介質。
英國vrycul(維酷)公司研發(fā)出的新型熱界面導熱材料分為液態(tài)金屬導熱膏和液態(tài)金屬導熱片，為進一步了解這款新型導熱界面材料，下面對比一下傳統(tǒng)導熱介質銦箔和vrycul(維酷)公司液態(tài)金屬導熱膏的物化屬性及工作特性。 vrycul液態(tài)金屬導熱膏相對傳統(tǒng)熱界面材料典型優(yōu)勢參數(shù)對比
通過對比vrycul液態(tài)金屬導熱膏性能優(yōu)勢總結如下：
1）熱導率優(yōu)于銦箔介質125%-1000%；
2）可靠性/壽命優(yōu)于銦箔產品200%以上；
3）耐高溫能力達到500ºC，遠高于銦箔產品（140°C左右）；
4）液態(tài)金屬導熱膏無毒，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，因為金屬本身粘度很大，避免了泄露的危險，從而能夠實現(xiàn)優(yōu)異的傳熱性能，可保證散熱系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。
綜上分析，Vrycul(維酷)液態(tài)金屬導熱材料的使用價值遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)導熱介質銦箔，在價格方面，液態(tài)金屬導熱膏和銦箔也旗鼓相當，而在使用價值方面，液態(tài)金屬導熱膏遠勝于銦箔，液態(tài)金屬導熱膏或將成為未來半導體激光器領域的新型傳熱材料。
散熱，影響激光器功效的關鍵
半導體激光器列陣與疊陣散熱問題直接關系到激光器的使用壽命，導致激光器有源區(qū)溫度的迅速提高，從而引起激光器的光學災變，甚至燒毀半導體激光器。所以，研究半導體激光器散熱問題是一項非常有意義的工作，也是近些年來半導體激光器領域研究重要課題之一。 電子科技大學通信與信息工程學院曾研究溫度對半導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，激光器脈沖調制特性和激光器啁啾特性的影響，最終得到模擬仿真結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制帶寬越小，調制的中心頻率越低，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，溫度對半導體激光器的影響可以說百害而無一利，我們如何才能做到減緩甚至避免溫度對激光器的影響呢？ 導熱，液態(tài)金屬材料或成新方式
目前，半導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，熱沉都起到主導作用，同時導熱介質也不容小覷，導熱介質直接影響熱沉的散熱效果，所以，導熱介質的選擇也至關重要。我們了解到一家專注于導熱界面研發(fā)機構和生產制造的公司—英國vrycul(維酷)公司，基于自身的專利技術，研發(fā)生產出創(chuàng)新型的液態(tài)金屬熱界面材料，它是對傳統(tǒng)熱界面材料的一項突破性革新，或稱為未來半導體激光器領域的新導熱介質。
英國vrycul(維酷)公司研發(fā)出的新型熱界面導熱材料分為液態(tài)金屬導熱膏和液態(tài)金屬導熱片，為進一步了解這款新型導熱界面材料，下面對比一下傳統(tǒng)導熱介質銦箔和vrycul(維酷)公司液態(tài)金屬導熱膏的物化屬性及工作特性。 vrycul液態(tài)金屬導熱膏相對傳統(tǒng)熱界面材料典型優(yōu)勢參數(shù)對比
通過對比vrycul液態(tài)金屬導熱膏性能優(yōu)勢總結如下：
1）熱導率優(yōu)于銦箔介質125%-1000%；
2）可靠性/壽命優(yōu)于銦箔產品200%以上；
3）耐高溫能力達到500ºC，遠高于銦箔產品（140°C左右）；
4）液態(tài)金屬導熱膏無毒，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，因為金屬本身粘度很大，避免了泄露的危險，從而能夠實現(xiàn)優(yōu)異的傳熱性能，可保證散熱系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。
綜上分析，Vrycul(維酷)液態(tài)金屬導熱材料的使用價值遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)導熱介質銦箔，在價格方面，液態(tài)金屬導熱膏和銦箔也旗鼓相當，而在使用價值方面，液態(tài)金屬導熱膏遠勝于銦箔，液態(tài)金屬導熱膏或將成為未來半導體激光器領域的新型傳熱材料。
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