Nalika aplikasi laser kakuatan tinggi terus dilegakeun, bar dioda laser parantos janten kabutuhan di daérah sapertos ngompa laser, pamrosésan industri, alat médis, sareng panalungtikan ilmiah. Kalayan kapadetan kakuatan anu saé, skalabilitas modular, sareng efisiensi elektro-optik anu luhur, alat-alat ieu mangrupikeun inti tina seueur sistem laser modern. Tapi diantara loba indikator kinerja bar dioda laser, hiji parameter mindeng overlooked tapi kritis penting: sudut divergence. Tulisan ieu ngajalajah karakteristik, asal fisik, sareng implikasi sudut divergénsi dina bar dioda laser-sareng kumaha desain optik tiasa sacara efektif ngatur éta.
1. Naon Dupi Sudut Divergénsi?
Sudut divergénsi ngajelaskeun kumaha sinar laser nyebarkeun nalika nyebarkeun dina rohangan bébas. Ieu nunjukkeun extent nu beam expands ti facet émisi. Dina bar dioda laser, sudut divergénsi némbongkeun asimétri kuat dina dua arah utama:
Axis gancang: Jejeg beungeut bar. Wewengkon émisi pisan heureut (biasana 1–2 µm), ngarah kana sudut divergénsi badag, mindeng 30°–45° atawa leuwih.
Axis slow: Sajajar jeung panjang bar. Wewengkon émisi langkung lega (ratusan mikron), nyababkeun sudut divergénsi anu langkung alit, biasana sakitar 5°–15°.
Divergénsi asimétri ieu mangrupikeun tantangan desain utama pikeun integrasi sistem anu ngalibetkeun bar dioda laser.
2. Asal Fisik tina Divergénsi
Sudut divergénsi utamana ditangtukeun ku struktur waveguide jeung ukuran facet émisi:
Dina sumbu gancang, wewengkon émisi pisan leutik. Numutkeun téori difraksi, apertures leutik ngahasilkeun divergénsi nu leuwih gede.
Dina sumbu slow, beam nu expands sapanjang panjang bar sakuliah sababaraha emitters, hasilna sudut divergence leutik.
Hasilna, bar dioda laser inherently némbongkeun divergence tinggi dina sumbu gancang sarta divergence low dina sumbu slow.
3. Kumaha Divergence Angle mangaruhan Desain System
① Biaya Tinggi Collimation sareng Beam Shaping
Kusabab asimétri anu luhur tina sinar atah, optik FAC (Fast Axis Collimation) sareng SAC (Slow Axis Collimation) kedah dianggo. Ieu ningkatkeun pajeulitna sistem sareng nungtut katepatan pamasangan anu luhur sareng stabilitas termal.
② Efisiensi Gandeng Serat Terbatas
Nalika gandeng bar laser kana serat multimode, sistem optik, atawa lénsa aspheric, divergence sumbu gancang badag bisa ngakibatkeun beam "spillover," ngurangan efisiensi gandeng. Divergence mangrupakeun sumber utama leungitna optik.
③ Kualitas Beam dina Module Stacking
Dina modul multi-bar tumpuk, divergénsi kirang dikawasa bisa ngabalukarkeun tumpang tindihna beam henteu rata atawa distorsi jauh-widang, mangaruhan precision fokus jeung distribusi termal.
4. Kumaha ngadalikeun sarta Optimalkeun divergence dina laser dioda Bar
Sanaos divergénsi umumna ditetepkeun ku struktur alat, sababaraha strategi tingkat sistem tiasa dianggo pikeun optimasi:
①Pamakéan Lénsa FAC
Nempatkeun lénsa collimation sumbu gancang deukeut facet emitting compresses balok sarta ngurangan divergénsi dina sumbu gancang-ieu penting pisan dina kalolobaan desain.
②Lénsa SAC pikeun Shaping Tambahan
Sanaos divergénsi sumbu-lambat langkung alit, bentukna masih diperyogikeun dina susunan atanapi sumber cahaya-garis pikeun ngahontal kaluaran seragam.
③Beam Ngagabungkeun jeung Optical Shaping Desain
Ngagunakeun arrays micro-lensa, lénsa cylindrical, atawa optik terstruktur bisa mantuan ngawangun sababaraha sinar laser kana kacaangan tinggi, kaluaran seragam.
④Alat-Tingkat Waveguide Optimasi
Nyaluyukeun ketebalan lapisan aktip, desain waveguide, sarta struktur grating bisa salajengna nyaring divergence sumbu-gancang ti tingkat chip.
5. Divergence Control dina Aplikasi Real-Dunya
①Sumber laser pompa
Dina sistem solid-state atanapi serat laser kakuatan tinggi, bar dioda laser janten sumber pompa. Ngadalikeun divergénsi-utamana dina sumbu gancang-ngaronjatkeun efisiensi gandeng jeung fokus beam.
②Alat Médis
Pikeun sistem sapertos terapi laser sareng panyabutan rambut, ngatur divergénsi mastikeun pangiriman énergi anu langkung seragam sareng perawatan anu langkung aman sareng efektif.
③Ngolah Bahan Industri
Dina las laser sarta motong, divergence dioptimalkeun nyumbang ka dénsitas kakuatan luhur, fokus hadé, sarta leuwih tepat, processing efisien.
6. Kacindekan
Sudut divergénsi bar dioda laser mangrupakeun titik transisi krusial-ti fisika chip skala mikro ka sistem optik skala makro.
Éta fungsina salaku indikator kualitas balok sareng wates desain pikeun integrasi. Nalika tungtutan aplikasi sareng pajeulitna sistem terus ningkat, pamahaman sareng ngontrol divergénsi janten kompetensi inti pikeun produsén laser sareng integrator sami-khususna pikeun maju kana kakuatan, kacaangan, sareng reliabilitas anu langkung luhur.
waktos pos: Jul-14-2025