SPLE20N81G2

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 InfrarotStrahlung, die gefährlich für das menschliche Auge sein kann. Produkte, die diese Bauteile enthalten, müssen gemäß den Sicherheitsrichtlinien 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”. 2007-07-18 1 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 Kühlwassertemperatur1) Coolant temperature1) Kühlwasserdruck Coolant pressure 1) Symbol Symbol min. Werte Values max. 1200 100 40 4 – – 5 – Einheit Unit W % °C bar Pmax dc Top pmax Betauung des Moduls muss ausgeschlossen werden Prevent moisture on the module. 2007-07-18 2 SPL E20N81G2 Dioden-Kennwerte (25 °C Kühlwassertemperatur) Diode Characteristics (25 °C coolant temperature) Parameter Parameter Optische Ausgangsleistung1) Optical output power1) 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 Popt Optische Ausgangsleistung pro Laserbarren1) Pbar Optical Output power per bar1) Emissonswellenlänge1) 2) Emission wavelength1) 2) Spektrale Breite (Halbwertsbreite) Spectral width (FWHM)1) Schwellstrom Threshold current Kennliniensteigung Slope efficiency Kennliniensteigung pro Laserbarren Slope efficiency per bar Betriebsstrom1) Operating current1) Betriebsspannung Operating voltage1) 3) Konversionseffizienz (elektrisch zu optisch)1) Conversion efficiency (electrical to optical)1) Temperaturkoeffizient der Wellenlänge1) 2) Temperature coefficient of wavelength1) 2) Strahldivergenz senkrecht (Vollwinkel,1/e2) Beam divergence fast axis (full angle,1/e2) Strahldivergenz parallel (Vollwinkel,1/e2) Beam divergence slow axis (full angle,1/e2) TE Polarisation TE Polarization Thermischer Widerstand (pn-Übergang - Kühlwasser) Thermal resistance (junction to coolant) Abstand der Laserbarren Bar-to-bar distance λ Δλ Ith ΔP/ΔΙ ΔP/ΔΙ Iop Vop ηcon Δλ/ΔT θ⊥ θ|| PTE Rth – 1.6 – 2007-07-18 3 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 rate4) Druckabfall (Kühlwasser)4) Coolant pressure drop4) 1) Symbol Symbol min. hxw ρ – 125 Werte Values typ. 30.5 x 10 250 10 max. – 333 30 8 2.0 Einheit Unit mm2 kΩcm µm l/min bar Δv/Δt 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) 2007-07-18 4 SPL E20N81G2 Optische Kennwerte (cw, 25°C Kühlwassertemperatur) Optical Characteristics (cw, 25°C coolant temperature) Optical power Popt and voltage V vs. current I 40 V OHW03981 Optical Spectrum @ 1200 W 120 OHW03959 V 2000 W Popt I rel % 100 V 30 80 20 Popt 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 ηcon vs. current I ηcon 70 % 60 50 40 30 20 10 0 OHW03982 0 20 40 60 80. A 100 I 2007-07-18 5 SPL E20N81G2 Maßzeichnung Package Outlines O-Ring M5 (0.197) x 1 (0.039) 2x 2 x 4.78 (0.188) 24.82 (0.977) 19.1 (0.752) 8.31 (0.327) 2.59 (0.102) M3 (0.118) x 0.5 (0.020) x 6 (0.236) 2 x THD M3 (0.118) x 0.5 (0.020) x 6 (0.236) 2 x THD + 11.43 (0.450) - 43.03 (1.694) 10.8 (0.425) GDOY7042 Maße in mm (Zoll) / Dimensions in mm (inch). Allgemeintoleranz / General Tolerance: +/- 0.14 mm (0.005 inch) 2007-07-18 6 53.85 (2.120) SPL E20N81G2 Published by OSRAM Opto Semiconductors GmbH Wernerwerkstrasse 2, D-93049 Regensburg www.osram-os.com © All Rights Reserved. The information describes the type of component and shall not be considered as assured characteristics. Terms of delivery and rights to change design reserved. Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact our Sales Organization. Packing Please use the recycling operators known to you. We can also help you – get in touch with your nearest sales office. By agreement we will take packing material back, if it is sorted. You must bear the costs of transport. For packing material that is returned to us unsorted or which we are not obliged to accept, we shall have to invoice you for any costs incurred. Components used in life-support devices or systems must be expressly authorized for such purpose! Critical components 1 , may only be used in life-support devices or systems 2 with the express written approval of OSRAM OS. 1 A critical component is a component usedin a life-support device or system whose failure can reasonably be expected to cause the failure of that life-support device or system, or to affect its safety or effectiveness of that device or system. 2 Life support devices or systems are intended (a) to be implanted in the human body, or (b) to support and/or maintain and sustain human life. If they fail, it is reasonable to assume that the health of the user may be endangered. 2007-07-18 7