Dina widang laser kakuatan tinggi, batangan laser mangrupikeun komponén inti anu teu tiasa dipisahkeun. Éta henteu ngan ukur janten unit dasar kaluaran énergi, tapi ogé ngawujudkeun katepatan sareng integrasi rékayasa optoéléktronik modéren.—anu ngajantenkeun aranjeunna dijuluki: "mesin" sistem laser. Tapi naon sabenerna struktur bar laser, sareng kumaha éta ngahasilkeun puluhan atanapi bahkan ratusan watt kaluaran tina ukuran ngan ukur sababaraha milimeter? Artikel ieu ngajalajah arsitéktur internal sareng rahasia rékayasa di balik bar laser.
1. Naon Ari Batang Laser?
Bar laser nyaéta alat pancar kakuatan tinggi anu diwangun ku sababaraha chip dioda laser anu disusun sacara lateral dina hiji substrat. Sanaos prinsip kerjana sami sareng laser semikonduktor tunggal, bar laser nganggo tata letak multi-emitor pikeun ngahontal kakuatan optik anu langkung luhur sareng faktor bentuk anu langkung kompak.
Batang laser loba dipaké di sakuliah séktor industri, médis, ilmiah, jeung pertahanan, boh salaku sumber laser langsung atawa salaku sumber pompa pikeun laser serat jeung laser solid-state.
2. Komposisi Struktural Batang Laser
Struktur internal bar laser sacara langsung nangtukeun kinerjana. Éta utamina diwangun ku komponén inti ieu:
①Susunan Émitor
Batang laser biasana diwangun ku 10 nepi ka 100 emitor (rongga laser) anu disusun padeukeut. Unggal emitor sakitar 50–150μlébarna m sareng bertindak salaku daérah gain mandiri, anu ngagaduhan sambungan PN, rongga resonansi, sareng struktur pandu gelombang pikeun ngahasilkeun sareng ngaluarkeun cahaya laser. Sanaos sadaya emitor ngabagi substrat anu sami, biasana digerakkeun sacara listrik sacara paralel atanapi ku zona.
②Struktur Lapisan Semikonduktor
Di jantung bar laser aya tumpukan lapisan semikonduktor, diantarana:
- Lapisan epitaksial tipe-P sareng tipe-N (ngabentuk sambungan PN)
- Lapisan aktif (misalna, struktur sumur kuantum), anu ngahasilkeun émisi anu dirangsang
- Lapisan Waveguide, mastikeun kontrol mode dina arah lateral sareng vertikal
- Reflektor Bragg atanapi lapisan HR/AR, anu ningkatkeun kaluaran arah laser
③Struktur Manajemén Substrat sareng Termal
Émitor-émitorna dipelak dina substrat semikonduktor monolitik (biasana GaAs). Pikeun disipasi panas anu efisien, batang laser disolder kana submount konduktivitas tinggi sapertos tambaga, paduan W-Cu, atanapi inten CVD, teras dipasangkeun sareng heat sink sareng sistem pendingin aktif.
④Sistem Permukaan Émisi sareng Kolimasi
Kusabab sudut divergensi anu ageung tina sinar anu dipancarkeun, batang laser biasana dilengkepan ku susunan mikro-lensa (FAC/SAC) pikeun kolimasi sareng ngabentuk sinar. Pikeun aplikasi anu tangtu, optik tambahan—sapertos lénsa silinder atanapi prisma—dianggo pikeun ngontrol divergensi medan jauh sareng kualitas pancaran.
3. Faktor Struktural Kunci Anu Mangaruhan Kinerja
Struktur batang laser maénkeun peran penting dina nangtukeun stabilitas, efisiensi, sareng umur layananna. Sababaraha aspék konci kalebet:
①Desain Manajemén Termal
Batang laser mibanda kapadetan daya anu luhur sareng panas anu pekat. Résistansi termal anu handap penting pisan, kahontal ngalangkungan patri AuSn atanapi beungkeutan indium, digabungkeun sareng pendinginan mikrokanal pikeun disipasi panas anu seragam.
②Wangun jeung Pangaturan Balok
Sababaraha emitor sering ngalaman koherensi anu goréng sareng misalignment wavefront. Desain sareng alignment lénsa anu presisi penting pisan pikeun ningkatkeun kualitas pancaran medan jauh.
③Kontrol Setrés sareng Kaandalan
Koefisien ékspansi termal anu teu cocog sareng bahan tiasa nyababkeun bengkok atanapi retakan mikro. Bungkusan kedah dirancang pikeun nyebarkeun setrés mékanis sacara rata sareng tahan kana siklus termal tanpa degradasi.
4. Tren Kahareup dina Desain Batang Laser
Sabot paménta pikeun kakuatan anu langkung luhur, ukuran anu langkung alit, sareng reliabilitas anu langkung ageung ningkat, struktur batang laser teras mekar. Arah pamekaran konci kalebet:
①Ékspansi Panjang Gelombang: Ngalegaan ka 1,5μpita m sareng infrabeureum tengah
②Miniaturisasi: Ngamungkinkeun panggunaan dina alat anu kompak sareng modul anu terintegrasi pisan
③Bungkusan Pinter: Ngagabungkeun sénsor suhu sareng sistem eupan balik status
④Tumpukan Kapadetan Luhur: Susunan berlapis pikeun ngahontal kaluaran tingkat kilowatt dina tapak suku anu kompak
5. Kacindekan
Salaku"jantung"Dina sistem laser kakuatan tinggi, desain struktural batang laser sacara langsung mangaruhan kinerja optik, listrik, sareng termal tina sistem sacara umum. Ngahijikeun puluhan emitor kana struktur anu ngan ukur milimeter lébarna henteu ngan ukur nunjukkeun téknik bahan sareng fabrikasi anu canggih, tapi ogé ngagambarkeun tingkat integrasi anu luhur dina jaman ayeuna.'industri fotonik s.
Ka hareupna, sabab paménta pikeun sumber laser anu efisien sareng tiasa dipercaya terus ningkat, inovasi dina struktur batang laser bakal tetep janten pendorong konci dina ngamajukeun industri laser ka tingkat anu langkung luhur.
Upami anjeun'Upami anjeun milarian dukungan ahli dina kemasan bar laser, manajemen termal, atanapi pilihan produk, mangga ngahubungi kami. Kami'di dieu kanggo nyayogikeun solusi anu disaluyukeun pikeun nyocogkeun kana kabutuhan aplikasi khusus anjeun.
Waktos posting: Jul-02-2025