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钼铜合金在高功率激光器封装中的作用

高功率激光器在工业加工、医疗设备、军事应用和光通信等领域具有广泛的应用。然而，这类激光器在运行过程中会产生大量的热量，若散热不及时，可能导致激光器性能下降、光束漂移甚至器件失效。因此，热管理是高功率激光器封装设计中的核心问题。

钼铜（Mo-Cu）合金作为一种高性能热沉材料，凭借其高导热性、低热膨胀系数（CTE）和优异的机械稳定性，在激光器封装中发挥着关键作用。

高功率激光器封装的散热挑战

1.高热负荷

高功率激光器（如光纤激光器、半导体激光器、固体激光器）通常工作在数百瓦甚至千瓦级别，发热密度极高，需要高效的热管理方案。

2.热膨胀匹配性

激光芯片通常采用GaAs、GaN、InP等半导体材料，它们的热膨胀系数较低（4-7 × 10⁻⁶/K）。如果热沉材料的CTE与其不匹配，会导致热应力累积，影响器件寿命。

3.热均匀性

激光器芯片的发热区域通常很小，局部温度过高会造成热透镜效应（thermal lensing），影响光束质量。因此，热沉材料需要具有良好的热扩散性能，使热量均匀分布。

4.长期稳定性

高功率激光器通常需要在高温、高湿、高功率密度的环境下长期稳定运行，热沉材料必须具备优异的抗热疲劳性能和耐腐蚀性。

钼铜合金在高功率激光器封装中的应用

1.激光二极管（LD）热沉

半导体激光器（如VCSEL、DFB激光器）通常采用GaAs、GaN芯片，Mo-Cu热沉可作为LD芯片的基座材料，提升散热效率，减少热应力，提高光束质量。

2.固体激光器（YAG激光器）热沉

Nd:YAG激光器等固体激光系统的泵浦光源（如半导体泵浦LD）也需要高效的热沉材料，Mo-Cu可作为基板，优化热管理，提升泵浦效率。

3.光纤激光器的热管理

近几年，光纤激光器在工业加工（如切割、焊接）领域广泛应用。Mo-Cu合金可用作光纤激光器的热沉基板，确保核心光源模块的稳定运行。

4.高功率CO₂激光器散热基板

CO₂激光器通常需要高效散热结构，Mo-Cu热沉可用于其放电管、反射镜支撑结构等部件，减少热畸变，提高光学系统稳定性。

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