ໃນຂະນະທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ laser ພະລັງງານສູງຍັງສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍອອກໄປ, ແຖບ diode laser ໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການສູບເລເຊີ, ການປຸງແຕ່ງອຸດສາຫະກໍາ, ອຸປະກອນການແພດ, ແລະການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ. ດ້ວຍຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ດີເລີດ, ການຂະຫຍາຍໂມດູນ, ແລະປະສິດທິພາບ electro-optical ສູງ, ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຢູ່ໃນຫຼັກຂອງລະບົບເລເຊີທີ່ທັນສະໄຫມຫຼາຍ. ແຕ່ໃນບັນດາຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດຈໍານວນຫຼາຍຂອງແຖບ diode laser, ຕົວກໍານົດການຫນຶ່ງມັກຈະຖືກມອງຂ້າມແຕ່ມີຄວາມສໍາຄັນທີ່ສໍາຄັນ: ມຸມ divergence. ບົດຄວາມນີ້ຄົ້ນຫາລັກສະນະ, ຕົ້ນກໍາເນີດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ແລະຜົນກະທົບຂອງມຸມ divergence ໃນແຖບ diode laser — ແລະວິທີການອອກແບບ optical ສາມາດຈັດການມັນໄດ້ປະສິດທິຜົນ.
1. ມຸມ Divergence ແມ່ນຫຍັງ?
ມຸມ divergence ອະທິບາຍວິທີການກະຈາຍ laser beam ຍ້ອນວ່າມັນຂະຫຍາຍພັນໃນພື້ນທີ່ຫວ່າງ. ມັນຊີ້ບອກເຖິງຂອບເຂດທີ່ beam ຂະຫຍາຍອອກຈາກ facet ການປ່ອຍອາຍພິດ. ໃນແຖບ diode laser, ມຸມ divergence ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມບໍ່ສົມດຸນທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນສອງທິດທາງຕົ້ນຕໍ:
ແກນໄວ: ຕັ້ງສາກກັບພື້ນຜິວແຖບ. ພື້ນທີ່ການປ່ອຍອາຍພິດແມ່ນແຄບທີ່ສຸດ (ໂດຍປົກກະຕິ 1–2 µm), ນໍາໄປສູ່ມຸມຄວາມແຕກຕ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່, ມັກຈະເປັນ 30°–45° ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.
ແກນຊ້າ: ຂະຫນານກັບຄວາມຍາວຂອງແຖບ. ພື້ນທີ່ການປ່ອຍອາຍພິດແມ່ນກວ້າງກວ່າຫຼາຍ (ຫຼາຍຮ້ອຍໄມຄຣອນ), ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີມຸມຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ນ້ອຍລົງ, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນປະມານ 5°–15°.
ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ບໍ່ສົມມາດວັດແທກນີ້ແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍໃນການອອກແບບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງກັບລະບົບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບແຖບ diode laser.
2. ການເກີດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງ Divergence
ມຸມ divergence ແມ່ນກໍານົດຕົ້ນຕໍໂດຍໂຄງສ້າງ waveguide ແລະຂະຫນາດ facet ການປ່ອຍອາຍພິດ:
ໃນແກນໄວ, ພື້ນທີ່ການປ່ອຍອາຍພິດແມ່ນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ອີງຕາມທິດສະດີ disffraction, apertures ຂະຫນາດນ້ອຍເຮັດໃຫ້ມີ divergence ຂະຫນາດໃຫຍ່.
ໃນແກນຊ້າ, beam ຂະຫຍາຍໄປຕາມຄວາມຍາວຂອງແຖບໃນທົ່ວ emitters ຫຼາຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມຸມ divergence ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.
ດັ່ງນັ້ນ, ແຖບ diode laser ປະກົດຂຶ້ນສະແດງໃຫ້ເຫັນ divergence ສູງໃນແກນໄວແລະ divergence ຕ່ໍາໃນແກນຊ້າ.
3. ມຸມ Divergence ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການອອກແບບລະບົບແນວໃດ
① ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງຂອງ Collimation ແລະ Beam Shaping
ເນື່ອງຈາກຄວາມສົມດຸນສູງຂອງ beam ດິບ, FAC (Fast Axis Collimation) ແລະ SAC (Slow Axis Collimation) optics ຕ້ອງໃຊ້. ນີ້ເພີ່ມຄວາມສັບສົນຂອງລະບົບແລະຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍໍາໃນການຕິດຕັ້ງສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ.
② ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມໄຟເບີຈຳກັດ
ເມື່ອເຊື່ອມແຖບເລເຊີເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍ multimode, ລະບົບ optical, ຫຼືທັດສະນະ aspheric, ຄວາມແຕກຕ່າງກັນຂອງແກນໄວຂະຫນາດໃຫຍ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ການ "spillover", ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບການເຊື່ອມ. Divergence ເປັນແຫຼ່ງທີ່ສໍາຄັນຂອງການສູນເສຍ optical.
③ Beam ຄຸນະພາບໃນໂມດູນ stacking
ໃນໂມດູນ stacked ຫຼາຍແຖບ, divergence ທີ່ຄວບຄຸມບໍ່ດີສາມາດເຮັດໃຫ້ການຊ້ອນກັນ beam ບໍ່ສະເຫມີພາບຫຼືການບິດເບືອນຂອງພາກສະຫນາມໄກ, ຜົນກະທົບຕໍ່ການສຸມໃສ່ຄວາມແມ່ນຍໍາແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ.
4. ວິທີການຄວບຄຸມແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບ Divergence ໃນແຖບ Laser Diode
ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມແຕກຕ່າງກັນສ່ວນໃຫຍ່ຖືກກໍານົດໂດຍໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນ, ກົນລະຍຸດລະດັບລະບົບຈໍານວນຫນຶ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບ:
①ການໃຊ້ເລນ FAC
ການວາງເລນປະສົມແກນໄວໃກ້ກັບດ້ານການປ່ອຍແສງຈະບີບອັດ beam ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຕກຕ່າງໃນແກນໄວ - ນີ້ແມ່ນສິ່ງຈໍາເປັນໃນການອອກແບບສ່ວນໃຫຍ່.
②SAC Lenses ສໍາລັບຮູບຮ່າງເພີ່ມເຕີມ
ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແກນຊ້າຈະນ້ອຍລົງ, ການສ້າງຮູບຮ່າງຍັງຕ້ອງການຢູ່ໃນອາເຣຫຼືແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງເສັ້ນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດທີ່ເປັນເອກະພາບ.
③Beam ປະສົມປະສານແລະການອອກແບບຮູບຮ່າງ optical
ການນໍາໃຊ້ອະເຣເລນຈຸນລະພາກ, ເລນກະບອກກະບອກ, ຫຼື optics ໂຄງສ້າງສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງເລເຊີຫຼາຍຮູບແບບໃຫ້ເປັນຄວາມສະຫວ່າງສູງ, ຜົນຜະລິດເປັນເອກະພາບ.
④Device-Level Waveguide Optimization
ການປັບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນທີ່ໃຊ້ວຽກ, ການອອກແບບຄື້ນ, ແລະໂຄງສ້າງ grating ສາມາດປັບປຸງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແກນໄວຈາກລະດັບຊິບ.
5. ການຄວບຄຸມ Divergence ໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ແທ້ຈິງຂອງໂລກ
①ແຫຼ່ງປ້ຳເລເຊີ
ໃນລະບົບເລເຊີຂອງແຂງຫຼືເສັ້ນໄຍທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ແຖບ laser diode ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງປັ໊ມ. ການຄວບຄຸມຄວາມແຕກຕ່າງ—ໂດຍສະເພາະແມ່ນໃນແກນໄວ — ປັບປຸງປະສິດທິພາບການເຊື່ອມຕໍ່ແລະ beam focusing.
②ອຸປະກອນການແພດ
ສໍາລັບລະບົບເຊັ່ນການປິ່ນປົວດ້ວຍເລເຊີແລະການກໍາຈັດຂົນ, ການຈັດການຄວາມແຕກຕ່າງກັນຮັບປະກັນການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ເປັນເອກະພາບຫຼາຍແລະປອດໄພກວ່າ, ການປິ່ນປົວທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ.
③ການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸອຸດສາຫະກໍາ
ໃນການເຊື່ອມໂລຫະແລະການຕັດດ້ວຍເລເຊີ, ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ປັບແຕ່ງໄດ້ປະກອບສ່ວນໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຈຸດສຸມທີ່ດີກວ່າ, ແລະຄວາມຊັດເຈນຫຼາຍ, ການປຸງແຕ່ງທີ່ມີປະສິດທິພາບ.
6. ບົດສະຫຼຸບ
ມຸມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແຖບໄດໂອດເລເຊີເປັນຈຸດປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນ—ຈາກຟີຊິກຊິບຂະໜາດຈຸນລະພາກໄປສູ່ລະບົບແສງມະຫາພາກ.
ມັນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນທັງຕົວຊີ້ວັດຄຸນນະພາບ beam ແລະຂອບເຂດການອອກແບບສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງ. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງລະບົບຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມເຂົ້າໃຈແລະການຄວບຄຸມຄວາມແຕກຕ່າງກາຍເປັນຄວາມສາມາດຫຼັກສໍາລັບຜູ້ຜະລິດເລເຊີແລະຜູ້ປະສົມປະສານ - ໂດຍສະເພາະສໍາລັບການກ້າວຫນ້າໄປສູ່ພະລັງງານ, ຄວາມສະຫວ່າງ, ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-14-2025