Powerokary kuwwatly lazerler pudagynda lazer barlary aýrylmaz esasy böleklerdir. Diňe energiýa önümçiliginiň esasy birlikleri bolmak bilen çäklenmän, häzirki zaman optoelektron in engineeringenerçiliginiň takyklygyny we integrasiýasyny hem öz içine alýar-lakamyny gazanmak: lazer ulgamlarynyň “hereketlendirijisi”. Aöne lazer çyzygynyň gurluşy nämäni aňladýar we bary-ýogy birnäçe millimetr ululykda onlarça, hatda ýüzlerçe watt önümini nädip berýär? Bu makalada lazer gözenekleriniň aňyrsyndaky içerki arhitektura we in engineeringenerçilik syrlary öwrenilýär.
1. Lazer çyzgysy näme?
Lazer çyzgysy, bir substratda gyrada ýerleşdirilen birnäçe lazerli diod çiplerinden ybarat ýokary güýçli çykaryjy enjam. Işleýiş ýörelgesi bir ýarymgeçiriji lazeriňki bilen meňzeş bolsa-da, has ýokary optiki güýje we has ykjam görnüş faktoryna ýetmek üçin lazer çyzgysy köp emitter görnüşini ulanýar.
Lazer barlary gönüden-göni lazer çeşmeleri ýa-da süýümli lazerler we gaty berk lazerler üçin nasos çeşmeleri hökmünde senagat, lukmançylyk, ylmy we goranyş pudaklarynda giňden ulanylýar.
2. Lazer çyzygynyň gurluş düzümi
Lazer çyzygynyň içki gurluşy onuň işleýşini gönüden-göni kesgitleýär. Ilki bilen aşakdaky esasy böleklerden durýar:
①Emitters Array
Lazer barlary, adatça, gapdalynda ýerleşdirilen 10-dan 100-e çenli çykaryjydan (lazer boşluklaryndan) ybaratdyr. Her emitent 50 töweregi-150μm giňligi we lazer çyrasyny döretmek we çykarmak üçin PN birleşmesini, rezonans boşlugyny we tolkun gorag gurluşyny öz içine alýan garaşsyz girdeji sebiti hökmünde çykyş edýär. Emitentleriň hemmesi birmeňzeş substraty paýlaşsa-da, adatça paralel ýa-da zolaklar boýunça elektrik bilen hereket edýärler.
②Ondarymgeçirijiniň gatlak gurluşy
Lazer çyzygynyň merkezinde ýarymgeçiriji gatlaklar bar, şol sanda:
- P görnüşli we N görnüşli epitaksial gatlaklar (PN birleşmesini emele getirýär)
- Gyjyndyryjy zyňyndy döredýän işjeň gatlak (meselem, kwant guýusynyň gurluşy)
- Tolkun gatlagy, gapdal we dik ugurlarda re modeime gözegçilik etmegi üpjün edýär
- Lazeriň ugrukdyryjy çykyşyny ýokarlandyrýan öwünýän reflektorlar ýa-da HR / AR örtükleri
③Substrat we ýylylyk dolandyryş gurluşy
Zyňyndylar monolit ýarymgeçiriji substratda (köplenç GaA) ösdürilýär. Heatylylygyň netijeli ýaýramagy üçin lazer çyzgysy mis, W-Cu garyndysy ýa-da CVD göwher ýaly ýokary geçirijilikli böleklere lehimlenýär we ýylylyk enjamlary we işjeň sowadyş ulgamlary bilen jübütlenýär.
④Zyňyndy üstü we kollimasiýa ulgamy
Çykarylan şöhleleriň uly tapawutlylyk burçlary sebäpli lazer barlary adatça kollimasiýa we şöhle şekillendirmek üçin mikro-obýektiw massiwler (FAC / SAC) bilen enjamlaşdyrylandyr. Käbir programmalar üçin goşmaça optika-silindr linzalar ýa-da prizmalar ýaly-uzak aralykdaky tapawudy we şöhläniň hilini gözegçilikde saklamak üçin ulanylýar.
3. Öndürijilige täsir edýän esasy gurluş faktorlary
Lazer çyzygynyň gurluşy, durnuklylygyny, netijeliligini we hyzmat möhletini kesgitlemekde möhüm rol oýnaýar. Birnäçe möhüm tarap aşakdakylary öz içine alýar:
①Malylylyk dolandyryş dizaýny
Lazer barlarda ýokary güýç dykyzlygy we konsentrirlenen ýylylyk bar. Pes ýylylyk garşylygy, AuSn lehimlemek ýa-da indiý baglanyşyk arkaly gazanylýar, birmeňzeş ýylylyk ýaýramagy üçin mikrokanel sowadyşy bilen birleşdirilýär.
②Şöhläni şekillendirmek we deňleşdirmek
Birnäçe emitent köplenç ýaramaz sazlaşykdan we tolkun deňsizliginden ejir çekýärler. Takyk obýektiw dizaýny we deňleşdirilmegi uzakdaky şöhleleriň hilini ýokarlandyrmak üçin möhümdir.
③Stress gözegçiligi we ygtybarlylyk
Malylylyk giňelme koeffisiýentlerindäki material gabat gelmezlikleri ýa-da mikrokratlara sebäp bolup biler. Gaplamak, mehaniki stresleri deň paýlamak we ýylylyk tigir sürüşine garşy durmak üçin dizaýn edilmelidir.
4. Lazer bar dizaýnynyň geljekki tendensiýalary
Has ýokary güýje, kiçi göwrüme we has ygtybarlylyga bolan isleg artdygyça, lazer bar gurluşlary ösmegini dowam etdirýär. Ösüşiň esasy ugurlary:
①Tolkun uzynlygynyň giňelmegi: 1.5-e çenli uzalýarμm we orta infragyzyl zolaklar
②Miniatýurizasiýa: Ykjam enjamlarda we ýokary integrirlenen modullarda ulanmaga mümkinçilik bermek
③Akylly gaplama: Temperatura datçiklerini we ýagdaý sesleniş ulgamlaryny öz içine alýar
④Dokary dykyzlykly gaplama: Ykjam aýak yzynda kilowatt derejesinde çykyş etmek üçin gatlakly massiwler
5. Netije
Asaly“ýürek"ýokary güýçli lazer ulgamlaryndan, lazer barlarynyň gurluş dizaýny umumy ulgamyň optiki, elektrik we ýylylyk öndürijiligine gönüden-göni täsir edýär. Onlarça emitenti bary-ýogy bir millimetr giňlikdäki gurluşa birleşdirmek diňe bir ösen material we ýasama usullaryny görkezmek bilen çäklenmän, häzirki döwürde ýokary integrasiýa derejesini hem görkezýär.'fotonika pudagy.
Öňe seretseň, netijeli, ygtybarly lazer çeşmelerine bolan islegiň artmagy bilen, lazer çyzygynyň gurluşyndaky täzelikler lazer pudagyny täze belentliklere çykarmakda esasy hereketlendiriji bolup galar.
Eger sen bolsaň'Lazer bar gaplamakda, termiki dolandyryşda ýa-da önüm saýlamakda hünärmen goldawyny gözläň, biziň bilen habarlaşyp bilersiňiz. Biz'applicationörite programma zerurlyklaryňyza laýyk çözgütleri hödürlemek üçin şu ýere geliň.
Iş wagty: Iýul-02-2025