Katika uwanja wa lasers ya juu-nguvu, baa za laser ni vipengele vya msingi vya lazima. Sio tu kwamba zinatumika kama vitengo vya msingi vya pato la nishati, lakini pia zinajumuisha usahihi na ujumuishaji wa uhandisi wa kisasa wa optoelectronic.-kuwapatia jina la utani: "injini" ya mifumo ya laser. Lakini ni nini hasa muundo wa baa ya laser, na inatoaje makumi au hata mamia ya wati za pato kutoka kwa milimita chache tu kwa ukubwa? Makala haya yanachunguza usanifu wa ndani na siri za uhandisi nyuma ya paa za leza.
1. Upau wa Laser ni Nini?
Upau wa leza ni kifaa cha kutoa moshi chenye nguvu ya juu kinachoundwa na chipsi nyingi za diode za leza zilizopangwa kando kwenye sehemu ndogo moja. Ingawa kanuni yake ya kufanya kazi ni sawa na ile ya leza moja ya semiconductor, upau wa leza hutumia mpangilio wa emitter nyingi ili kufikia nguvu ya juu ya macho na kipengele cha umbo fupi zaidi.
Paa za laser hutumiwa sana katika sekta za viwanda, matibabu, sayansi na ulinzi, ama kama vyanzo vya leza ya moja kwa moja au kama vyanzo vya pampu za leza za nyuzi na leza za hali dhabiti.
2. Muundo wa Muundo wa Baa ya Laser
Muundo wa ndani wa bar ya laser huamua moja kwa moja utendaji wake. Kimsingi linajumuisha vipengele vya msingi vifuatavyo:
①Emitters Array
Paa za laser kwa kawaida huwa na emitters 10 hadi 100 (mashimo ya laser) yaliyopangwa kando. Kila emitter ni kama 50-150μm upana na hufanya kazi kama eneo linalojitegemea la faida, linalojumuisha makutano ya PN, matundu ya resonant, na muundo wa mwongozo wa wimbi ili kuzalisha na kutoa mwanga wa leza. Wakati emitters zote zinashiriki substrate sawa, kwa kawaida huendeshwa kwa umeme kwa sambamba au kwa kanda.
②Muundo wa Tabaka la Semiconductor
Katika moyo wa upau wa laser kuna safu ya tabaka za semiconductor, pamoja na:
- Aina ya P na tabaka za epitaxial za aina ya N (kuunda makutano ya PN)
- Safu inayofanya kazi (kwa mfano, muundo wa kisima cha quantum), ambayo hutoa uzalishaji unaochochewa
- Safu ya Waveguide, kuhakikisha udhibiti wa hali katika mwelekeo wa nyuma na wima
- Viakisi vya Bragg au mipako ya HR/AR, ambayo huongeza pato la mwelekeo wa leza
③Muundo wa Usimamizi wa Substrate na Joto
Emitters hupandwa kwenye substrate ya semiconductor ya monolithic (kawaida GaAs). Kwa upunguzaji wa joto kwa ufanisi, upau wa leza huuzwa kwenye sehemu ndogo zenye upitishaji wa hali ya juu kama vile shaba, aloi ya W-Cu, au almasi ya CVD, na kuoanishwa na njia za joto na mifumo ya kupoeza inayotumika.
④Uso wa Utoaji na Mfumo wa Mgongano
Kutokana na pembe kubwa tofauti za mihimili iliyotolewa, pau za leza kwa kawaida huwa na safu za lenzi ndogo (FAC/SAC) kwa ajili ya kugongana na kutengeneza boriti. Kwa programu fulani, optics ya ziada-kama vile lenzi za silinda au prismu-hutumika kudhibiti tofauti za uwanja na ubora wa boriti.
3. Mambo Muhimu ya Kimuundo yanayoathiri Utendaji
Muundo wa upau wa laser una jukumu muhimu katika kuamua uthabiti wake, ufanisi na maisha ya huduma. Vipengele kadhaa muhimu ni pamoja na:
①Ubunifu wa Usimamizi wa joto
Paa za laser zina msongamano mkubwa wa nguvu na joto lililojilimbikizia. Upinzani wa chini wa mafuta ni muhimu, unaopatikana kwa njia ya soldering ya AuSn au indium bonding, pamoja na baridi ya microchannel kwa uharibifu wa joto sawa.
②Uundaji wa Boriti na Ulinganifu
Watoa umeme wengi mara nyingi wanakabiliwa na mshikamano duni na usawazishaji wa mawimbi. Usanifu na upangaji wa lenzi kwa usahihi ni muhimu kwa kuboresha ubora wa boriti ya uga wa mbali.
③Udhibiti wa Mkazo na Kuegemea
Kutolingana kwa nyenzo katika vigawo vya upanuzi wa mafuta kunaweza kusababisha kugongana au mipasuko midogo. Ufungaji lazima uundwa ili kusambaza mkazo wa mitambo kwa usawa na kuhimili baiskeli ya joto bila uharibifu.
4. Mitindo ya Baadaye katika Muundo wa Upau wa Laser
Kadiri mahitaji ya nguvu ya juu, ukubwa mdogo, na kuegemea zaidi kukua, miundo ya laser bar inaendelea kufuka. Miongozo kuu ya maendeleo ni pamoja na:
①Upanuzi wa Wavelength: Kupanua hadi 1.5μm na bendi za katikati ya infrared
②Miniaturization: Kuwezesha matumizi katika vifaa kompakt na moduli zilizounganishwa sana
③Ufungaji Mahiri: Inajumuisha vitambuzi vya halijoto na mifumo ya maoni ya hali
④Uwekaji wa Msongamano wa Juu: Safu zilizowekwa safu ili kufikia kiwango cha uzalishaji wa kilowati katika alama ya chini ya mguu.
5. Hitimisho
Kama"moyo”ya mifumo ya leza yenye nguvu ya juu, muundo wa miundo ya baa za leza huathiri moja kwa moja utendaji wa macho, umeme na joto wa mfumo mzima. Kuunganisha dazeni za emitters katika muundo wa milimita kwa upana sio tu kuonyesha nyenzo za hali ya juu na mbinu za uundaji, lakini pia inawakilisha kiwango cha juu cha ujumuishaji leo.'sekta ya picha.
Kuangalia mbele, mahitaji ya vyanzo bora vya leza vinavyotegemewa yanaendelea kuongezeka, ubunifu katika muundo wa upau wa leza utabaki kuwa kichocheo kikuu katika kuendeleza tasnia ya leza hadi viwango vipya.
Kama wewe'unatafuta usaidizi wa kitaalam katika ufungaji wa upau wa leza, usimamizi wa mafuta, au uteuzi wa bidhaa, jisikie huru kuwasiliana nasi. Sisi're hapa ili kutoa masuluhisho yanayokufaa kulingana na mahitaji yako mahususi ya programu.
Muda wa kutuma: Jul-02-2025