Ýokary kuwwatly lazer ulanylyşlary giňelmegini dowam etdirýän mahaly, lazer diod çubuklary lazer nasoslary, senagat gaýtadan işlemek, lukmançylyk enjamlary we ylmy barlaglar ýaly ugurlarda aýrylmaz bolup başlady. Ajaýyp kuwwatlylyk dykyzlygy, modul ölçeklendirilmesi we ýokary elektro-optiki netijeliligi bilen bu enjamlar köp döwrebap lazer ulgamlarynyň merkezinde durýar. Şeýle-de bolsa, lazer diod çubugynyň köp sanly iş görkezijileriniň arasynda köplenç gözden gaçyrylýan, ýöne örän möhüm bolan bir parametr bar: divergensiýa burçy. Bu makala lazer diod çubuklaryndaky divergensiýa burçynyň häsiýetlerini, fiziki gelip çykyşyny we netijelerini, şeýle hem optiki dizaýnyň ony nähili netijeli dolandyryp biljekdigini öwrenýär.
1. Diwergensiýa burçy näme?
Divergensiýa burçy lazer şöhlesiniň boş giňişlikde ýaýran wagty nähili ýaýraýandygyny beýan edýär. Ol şöhle şöhlesiniň emissiýa tarapyndan nähili giňelýändigini görkezýär. Lazer diod çyzyklarynda divergensiýa burçy iki esasy ugurda güýçli assimetriýany görkezýär:
Tiz ok: Çyzygyň ýüzüne perpendikulýar. Şöhle çykaryş sebiti örän dar (adatça 1–2 µm), bu bolsa köp halatlarda 30°–45° ýa-da ondan hem köp bolan uly tapawut burçlaryna getirýär.
Haýal ok: Çyzygyň uzynlygyna parallel. Emissiýa sebiti has giň (ýüzlerçe mikron) bolup, has kiçi diwergensiýa burçlaryna getirýär, adatça 5°–15° töwereginde.
Bu assimetrik tapawut lazer diod çyzyklaryny öz içine alýan ulgam integrasiýasy üçin esasy dizaýn kynçylygydyr.
2. Diwergensiýanyň fiziki gelip çykyşy
Diwergensiýa burçy, esasan, tolkun geçirijisiniň gurluşy we emissiýa fasetiniň ululygy bilen kesgitlenýär:
Tiz okda emissiýa meýdany örän kiçi. Difraksiýa teoriýasyna görä, kiçi deşikler has uly divergensiýa getirýär.
Haýal okda şöhle çyzyk uzynlygy boýunça birnäçe emitentleriň üsti bilen giňelýär, netijede has kiçi diwergensiýa burçuna getirýär.
Netijede, lazer diod çyzyklary öz-özünden çalt okda ýokary tapawut, haýal okda bolsa pes tapawut görkezýär.
3. Diwergensiýa burçynyň ulgamyň dizaýnyna nähili täsir edýändigi
① Kollimasiýa we şöhle şekillendirmegiň ýokary bahasy
Çig şöhleleriň ýokary assimetriýasy sebäpli, FAC (Çalt Okly Kollimasiýa) we SAC (Ýuwaş Okly Kollimasiýa) optikalaryny ulanmaly bolýar. Bu bolsa ulgamyň çylşyrymlylygyny artdyrýar we ýokary gurnama takyklygyny we termal durnuklylygy talap edýär.
2 Lifli birikdirişiň çäkli netijeliligi
Lazer çyzyklaryny köpmodly süýümlere, optiki ulgamlara ýa-da asferiki linzalara birikdirende, uly çalt okly tapawut şöhle "dökülmegine" getirip, birikme netijeliligini peseldýär. Aşaklyk optiki ýitginiň esasy çeşmesidir.
③ Moduly ýerleşdirmekde şöhle hili
Köp sütunly üst-üst goýlan modullarda gowşak gözegçilik edilýän tapawut şöhleleriň deň däl üst-üst bolmagyna ýa-da uzak meýdanyň bozulmagyna sebäp bolup, fokuslama takyklygyna we ýylylyk paýlanyşyna täsir edip biler.
4. Lazer diod çyzyklarynda diwergensiýany nädip gözegçilikde saklamak we optimizirlemek
Diwergensiýa esasan enjam gurluşy bilen kesgitlenýän hem bolsa, optimizasiýa üçin birnäçe ulgam derejesindäki strategiýalar ulanylyp bilner:
①FAC linzalarynyň ulanylyşy
Çalt okly kollimasiýa linzasyny şöhle saçýan tarapyň golaýynda goýmak şöhleni gysýar we çalt okdaky tapawutlary azaldýar - bu köp dizaýnlarda möhümdir.
②Goşmaça şekillendirme üçin SAC linzalary
Haýal ok boýunça tapawut has kiçi bolsa-da, birmeňzeş çykyş gazanmak üçin massiwlerde ýa-da çyzyk çeşmelerinde şekillendirmek zerurdyr.
③Şöhle birleşdiriji we optiki şekillendirme dizaýny
Mikro-linza massiwlerini, silindrik linzalary ýa-da gurluşly optikalary ulanmak köp sanly lazer şöhlelerini ýokary ýagtylykly, birmeňzeş çykyşa öwürmäge kömek edip biler.
④Enjam derejesindäki tolkun geçirijisini optimizirlemek
Aktiw gatlagyň galyňlygyny, tolkun geçirijisiniň dizaýnyny we tor gurluşlaryny sazlamak, çip derejesinden çalt ok boýunça tapawutlanmagy has-da kämilleşdirip biler.
5. Hakyky Dünýäde Ulanyşlarda Diwergensiýa Gözegçiligi
①Lazer nasos çeşmeleri
Ýokary kuwwatly gaty ýagdaýly ýa-da süýümli lazer ulgamlarynda lazer diod çubuklary nasos çeşmeleri hökmünde hyzmat edýär. Aýrylyşmany dolandyrmak, esasanam çalt okda, birikdiriş netijeliligini we şöhle fokuslanmagyny gowulandyrýar.
②Lukmançylyk enjamlary
Lazer terapiýasy we epilýasiýa ýaly ulgamlar üçin tapawutlary dolandyrmak energiýanyň has deň derejede berilmegini we has howpsuz we netijeli bejergini üpjün edýär.
③Senagat materiallaryny gaýtadan işlemek
Lazer bilen kebşirlemekde we kesmekde optimizirlenen tapawut ýokary kuwwatlylyk dykyzlygyna, has gowy fokuslanmaga we has takyk, netijeli işlemege goşant goşýar.
6. Netije
Lazer diod çyzgysynyň diwergensiýa burçy mikro ölçegli çip fizikasyndan makro ölçegli optiki ulgamlara geçmek üçin möhüm geçiş nokadydyr.
Ol şöhle hiliniň görkezijisi we integrasiýa üçin dizaýn serhedi hökmünde hyzmat edýär. Ulanyş talaplary we ulgamyň çylşyrymlylygy artmagy bilen, tapawutlylygy düşünmek we gözegçilik etmek lazer öndürijileri we integratorlar üçin, esasanam ýokary güýje, ýagtylyga we ygtybarlylyga tarap öňe gitmek üçin esasy başarnyga öwrülýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 14-nji iýuly