Dina widang laser kakuatan tinggi, bar laser mangrupakeun komponén inti indispensable. Henteu ngan ukur janten unit dasar tina kaluaran énergi, tapi ogé ngawujudkeun katepatan sareng integrasi rékayasa optoeléktronik modern.—earning aranjeunna nickname nu: "mesin" sistem laser. Tapi naon kahayang téh struktur bar laser, sarta kumaha eta nganteurkeun puluhan atawa malah ratusan watt kaluaran ti ukur sababaraha milimeter dina ukuran? Tulisan ieu ngajalajah arsitéktur internal sareng rahasia rékayasa tukangeun bar laser.
1. Naon Dupi Laser Bar?
Bar laser nyaéta alat pancaran kakuatan tinggi anu diwangun ku sababaraha chip dioda laser anu disusun sacara gurat dina hiji substrat. Sanaos prinsip kerjana sami sareng laser semikonduktor tunggal, bar laser ngagunakeun perenah multi-emitor pikeun ngahontal kakuatan optik anu langkung luhur sareng faktor bentuk anu langkung kompak.
Bar laser seueur dianggo dina séktor industri, médis, ilmiah, sareng pertahanan, boh salaku sumber laser langsung atanapi salaku sumber pompa pikeun laser serat sareng laser solid-state.
2. Komposisi Struktural a Laser Bar
Struktur internal bar laser langsung nangtukeun kinerja na. Ieu utamana diwangun ku komponén inti handap:
①Emitters Array
Bar laser ilaharna diwangun ku 10 nepi ka 100 emitters (cavities laser) disusun sisi-demi. Unggal emitor kira-kira 50–150μm lega tur meta salaku wewengkon gain bebas, featuring a PN simpang, rongga resonant, sarta struktur waveguide pikeun ngahasilkeun sarta emit lampu laser. Bari sakabeh emitter babagi substrat sarua, aranjeunna biasana disetir listrik dina paralel atawa ku zona.
②Struktur Lapisan Semikonduktor
Dina manah bar laser aya tumpukan lapisan semikonduktor, diantarana:
- Lapisan epitaxial tipe-P sareng tipe-N (ngabentuk simpang PN)
- Lapisan aktif (misalna struktur sumur kuantum), anu ngahasilkeun émisi anu dirangsang
- Lapisan Waveguide, mastikeun kontrol mode dina arah gurat sareng vertikal
- Reflektor Bragg atanapi palapis HR / AR, anu ningkatkeun kaluaran arah laser
③Substrat sareng Struktur Manajemén Termal
Emitters tumuwuh dina substrat semikonduktor monolitik (biasana GaAs). Pikeun dissipation panas efisien, bar laser ieu soldered onto submounts-konduktivitas tinggi kayaning tambaga, alloy W-Cu, atawa inten CVD, sarta dipasangkeun kalayan sinks panas sarta sistem cooling aktip.
④Beungeut émisi sareng Sistem Collimation
Kusabab sudut divergénsi badag tina balok dipancarkeun, bar laser ilaharna dilengkepan arrays micro-lensa (FAC / SAC) pikeun collimation na beam shaping. Pikeun aplikasi nu tangtu, optik tambahan—kayaning lénsa silinder atawa prisma—dipaké pikeun ngadalikeun divergénsi jauh-widang jeung kualitas beam.
3. Faktor Struktural konci mangaruhan Performance
Struktur bar laser maénkeun peran anu penting dina nangtukeun stabilitas, efisiensi, sareng umur jasa. Sababaraha aspék konci ngawengku:
①Desain Manajemén termal
Bar laser gaduh dénsitas kakuatan anu luhur sareng panas kentel. résistansi termal low penting, kahontal ngaliwatan AuSn soldering atanapi indium beungkeutan, digabungkeun jeung cooling microchannel pikeun dissipation panas seragam.
②Beam Shaping jeung Alignment
Sababaraha emitters sering kakurangan tina kohérénsi goréng jeung misalignment wavefront. Desain lénsa precision sarta alignment penting pikeun ngaronjatkeun kualitas pancaran jauh.
③Kontrol Stress jeung Reliabiliti
Kasalahan bahan dina koefisien ékspansi termal tiasa ngakibatkeun warping atanapi microcracks. Bungkusan kedah dirarancang pikeun nyebarkeun setrés mékanis sacara merata sareng tahan siklus termal tanpa degradasi.
4. Tren hareup dina Laser Bar Desain
Nalika paménta kakuatan anu langkung ageung, ukuran anu langkung alit, sareng reliabilitas anu langkung ageung, struktur bar laser terus mekar. Pitunjuk pangembangan konci kalebet:
①Ékspansi Panjang Gelombang: Ngalegaan kana 1.5μm jeung pita pertengahan infra red
②Miniaturisasi: Ngaktifkeun panggunaan dina alat anu kompak sareng modul anu terintegrasi pisan
③Bungkusan Smart: Ngalebetkeun sensor suhu sareng sistem eupan balik status
④High-Density Stacking: Layered arrays pikeun ngahontal kaluaran tingkat kilowatt dina tapak suku kompak
5. Kacindekan
Salaku“haté”tina sistem laser kakuatan tinggi, desain struktural bar laser langsung mangaruhan kinerja optik, listrik, jeung termal tina sistem sakabéh. Ngahijikeun puluhan emitters kana struktur ngan ukur milimeter lega henteu ngan ukur nunjukkeun bahan canggih sareng téknik fabrikasi, tapi ogé ngagambarkeun tingkat integrasi anu luhur ayeuna.'s industri photonics.
Ningali payun, sakumaha paménta pikeun efisien, sumber laser dipercaya terus naek, inovasi dina struktur bar laser bakal tetep supir konci dina advancing industri laser ka jangkung anyar.
Lamun anjeun'milarian dukungan ahli dina kemasan bar laser, manajemén termal, atanapi pilihan produk, mangga ngahubungi kami. Urang'di dieu pikeun nyadiakeun solusi tailored pikeun cocog kabutuhan aplikasi husus Anjeun.
waktos pos: Jul-02-2025