Өндөр хүчин чадалтай лазерын салбарт лазер баар нь зайлшгүй чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Эдгээр нь зөвхөн эрчим хүчний гаралтын үндсэн нэгж болж үйлчилдэг төдийгүй орчин үеийн оптоэлектроник инженерчлэлийн нарийвчлал, нэгтгэлийг агуулдаг.-Тэдэнд лазерын системийн "хөдөлгүүр" гэсэн хоч өгсөн. Гэхдээ лазерын бар нь яг ямар бүтэцтэй вэ, энэ нь хэдхэн мм-ээс хэдэн арван, бүр хэдэн зуун ваттын гаралтыг яаж өгдөг вэ? Энэхүү нийтлэл нь лазер торны цаана байгаа дотоод архитектур, инженерийн нууцыг судлах болно.
1. Лазер бар гэж юу вэ?
Лазер бар нь нэг субстрат дээр хажуу тийш байрлуулсан олон лазер диодын чипээс бүрдэх өндөр чадалтай төхөөрөмж юм. Түүний ажиллах зарчим нь нэг хагас дамжуулагч лазерынхтай төстэй боловч лазер бар нь илүү өндөр оптик хүч, илүү авсаархан хэлбэрийг бий болгохын тулд олон ялгаруулагчийн зохион байгуулалтыг ашигладаг.
Лазерын баарыг үйлдвэрлэл, анагаах ухаан, шинжлэх ухаан, батлан хамгаалахын салбарт шууд лазерын эх үүсвэр эсвэл шилэн лазер болон хатуу төлөвт лазерын насосны эх үүсвэр болгон өргөн ашигладаг.
2. Лазер барын бүтцийн бүтэц
Лазер баарны дотоод бүтэц нь түүний гүйцэтгэлийг шууд тодорхойлдог. Энэ нь үндсэндээ дараахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.
①Эмиттерийн массив
Лазер баар нь ихэвчлэн зэрэгцэн байрлуулсан 10-100 ялгаруулагчаас (лазерын хөндий) бүрдэнэ. Ялгаруулагч бүр 50 орчим байна–150μм өргөнтэй бөгөөд PN уулзвар, резонансын хөндий, лазерын гэрлийг үүсгэж, ялгаруулах долгионы хөтлүүр бүтэцтэй, бие даасан өсөлтийн бүсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Бүх ялгаруулагчид ижил субстратыг хуваалцдаг боловч тэдгээрийг ихэвчлэн цахилгаанаар зэрэгцээ эсвэл бүсээр удирддаг.
②Хагас дамжуулагч давхаргын бүтэц
Лазер баарны гол цөм нь хагас дамжуулагч давхаргын стек бөгөөд үүнд:
- P ба N төрлийн эпитаксиаль давхарга (PN уулзвар үүсгэдэг)
- Идэвхтэй давхарга (жишээлбэл, квант худгийн бүтэц) нь өдөөгдсөн ялгаралтыг үүсгэдэг
- Долгион хөтлүүрийн давхарга нь хажуу ба босоо чиглэлд горимын хяналтыг хангадаг
- Лазерын чиглэлийн гаралтыг сайжруулдаг Bragg цацруулагч эсвэл HR/AR бүрээс
③Субстрат ба дулааны удирдлагын бүтэц
Ялгаруулагчийг цул хагас дамжуулагч субстрат (ихэвчлэн GaAs) дээр ургадаг. Дулааныг үр дүнтэй дамжуулахын тулд лазерын туузыг зэс, W-Cu хайлш эсвэл CVD алмаз зэрэг өндөр дамжуулалттай дэд бэхэлгээнд гагнаж, дулаан шингээгч, идэвхтэй хөргөлтийн системтэй хослуулсан.
④Ялгарлын гадаргуу ба коллимацын систем
Ялгарсан цацрагийн өнцөг нь том ялгаатай байдаг тул лазерын баар нь ихэвчлэн туяа үүсгэх, хэлбэржүүлэх зориулалттай микро линзийн массиваар (FAC/SAC) тоноглогдсон байдаг. Тодорхой хэрэглээний хувьд нэмэлт оптик-цилиндр линз эсвэл призм гэх мэт-алс холын зайн ялгаа болон цацрагийн чанарыг хянахад ашигладаг.
3. Гүйцэтгэлд нөлөөлөх үндсэн бүтцийн хүчин зүйлүүд
Лазер барын бүтэц нь түүний тогтвортой байдал, үр ашиг, ашиглалтын хугацааг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэд хэдэн гол талууд нь:
①Дулааны удирдлагын дизайн
Лазер баар нь өндөр эрчим хүчний нягтрал, төвлөрсөн дулаантай байдаг. Бага дулааны эсэргүүцэл нь чухал бөгөөд үүнийг AuSn гагнуур эсвэл индий холболтоор хангадаг бөгөөд дулааныг жигд хуваарилахын тулд микро сувгийн хөргөлттэй хослуулсан.
②Цацрагийн хэлбэр ба тэгшлэх
Олон ялгаруулагчид ихэвчлэн уялдаа холбоо муу, долгионы фронтын буруу тохируулгатай байдаг. Нарийвчлалтай линзний дизайн ба тохируулга нь холын зайн цацрагийн чанарыг сайжруулахад чухал ач холбогдолтой.
③Стресс хяналт ба найдвартай байдал
Дулааны тэлэлтийн коэффициент дэх материалын таарамжгүй байдал нь эвдрэл, бичил хагарал үүсэхэд хүргэдэг. Сав баглаа боодол нь механик ачааллыг жигд хуваарилж, дулааны эргэлтийг эвдрэлгүйгээр тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой.
4. Лазер бар дизайны ирээдүйн чиг хандлага
Илүү их хүч чадал, жижиг хэмжээс, илүү найдвартай байдлын эрэлт хэрэгцээ өсөхийн хэрээр лазер баарны бүтэц өөрчлөгдсөөр байна. Хөгжлийн гол чиглэлүүд нь:
①Долгионы уртыг өргөтгөх: 1.5 болгон өргөтгөхμм ба дунд хэт улаан туяаны зурвасууд
②Бяцруулах: Авсаархан төхөөрөмжүүд болон өндөр нэгдсэн модулиудад ашиглах боломжийг олгодог
③Ухаалаг сав баглаа боодол: Температур мэдрэгч болон статусын хариу өгөх системийг агуулсан
④Өндөр нягтралтай овоолох: Авсаархан талбайд киловаттын түвшний гаралтыг бий болгохын тулд давхаргат массивууд
5. Дүгнэлт
гэж"зүрх”Өндөр хүчин чадалтай лазерын системүүдийн хувьд лазер баарны бүтцийн дизайн нь ерөнхий системийн оптик, цахилгаан, дулааны гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Олон арван ялгаруулагчийг ердөө миллиметрийн өргөнтэй бүтцэд нэгтгэх нь материал, үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт техникийг харуулахаас гадна орчин үеийн интеграцчлалын өндөр түвшинг харуулж байна.'фотоникийн салбар.
Цаашид үр ашигтай, найдвартай лазерын эх үүсвэрийн эрэлт хэрэгцээ өссөөр байгаа тул лазерын барын бүтцийн шинэчлэл нь лазерын салбарыг шинэ өндөрлөгт хүргэх гол хөшүүрэг хэвээр байх болно.
Хэрэв та'Хэрэв та лазерын сав баглаа боодол, дулааны менежмент эсвэл бүтээгдэхүүний сонголтын талаар мэргэжилтнүүдийн тусламж хайж байгаа бол бидэнтэй холбоо барина уу. Бид'Таны хэрэглээний тусгай хэрэгцээнд тохирсон шийдлүүдийг өгөхийн тулд энд байна.
Шуудангийн цаг: 2025-07-02