液态金属相变散热提升半导体激光器性能

"本文主要探讨了相变散热技术在小型高效半导体抽运激光器(DPSSL)中的应用，特别是在使用低熔点液态金属镓合金作为相变材料的情况。研究显示，这种散热技术能够显著改善激光器的热管理性能，从而提升其整体性能。 在传统的风冷肋片散热器与液态金属相变材料散热器的对比实验中，后者表现出明显的优势。当环境温度高达55℃时，使用相变材料散热器的激光器能维持正常工作的时间从1分钟增加到了6分钟，这表明其对高温环境有更好的耐受性。同时，该技术还能降低制冷功耗至原来的46%，显著减少了能源消耗。此外，散热分系统的体积也减小了53%，有利于激光器的小型化设计。这些改进使得激光器的插头效率从3.02%提高到了3.77%，提升了近25%，这意味着能量转换效率的显著提高，对于激光器的实用性和效率有重大意义。 通过理论计算和有限元仿真模拟，研究人员进一步证实了液态金属相变材料在温度控制过程中的优异性能，其低功耗和小体积的特点得以充分展现。这一研究不仅提供了理论依据，还进行了实验验证，为液态金属相变材料在激光器热管理领域的广泛应用打下了坚实的基础，具有很高的工程实践价值。 这项研究揭示了相变散热技术在DPSSL热管理中的潜力，尤其是在使用镓合金等低熔点液态金属时，能够实现更高效、更小型化的激光器设计，对于推动激光技术的发展具有重要意义。"