ໃນເທກໂນໂລຍີເລເຊີທີ່ທັນສະໄຫມ, ໂມດູນປັ໊ມ diode ໄດ້ກາຍເປັນແຫຼ່ງປັ໊ມທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ lasers ແຂງແລະເສັ້ນໄຍເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບສູງ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ແລະການອອກແບບທີ່ຫນາແຫນ້ນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຫນຶ່ງໃນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຜົນຜະລິດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບແມ່ນຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງການແຜ່ກະຈາຍພາຍໃນໂມດູນປັ໊ມ.
1. Gain Distribution Uniformity ແມ່ນຫຍັງ?
ໃນໂມດູນສູບ diode, ແຖບ diode laser ຫຼາຍຖືກຈັດລຽງຢູ່ໃນອາເລ, ແລະແສງສະຫວ່າງ pump ຂອງພວກມັນຖືກສົ່ງເຂົ້າໄປໃນຂະຫນາດກາງທີ່ໄດ້ຮັບ (ເຊັ່ນ: Yb-doped fiber ຫຼື Nd:YAG crystal) ຜ່ານລະບົບ optical. ຖ້າການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານຂອງແສງສະຫວ່າງປັ໊ມແມ່ນບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ມັນນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນທີ່ບໍ່ສົມດຸນໃນຂະຫນາດກາງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້:
①ຄຸນນະພາບ beam ຊຸດໂຊມຂອງຜົນຜະລິດເລເຊີ
②ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງພະລັງງານໂດຍລວມ
③ຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນແລະຫຼຸດຜ່ອນອາຍຸການຂອງລະບົບ
④ຄວາມສ່ຽງສູງຂອງຄວາມເສຍຫາຍ optical ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ
ດັ່ງນັ້ນ, ການບັນລຸຄວາມເປັນເອກະພາບທາງດ້ານພື້ນທີ່ໃນການກະຈາຍແສງສະຫວ່າງຂອງປັ໊ມແມ່ນຈຸດປະສົງດ້ານວິຊາການທີ່ສໍາຄັນໃນການອອກແບບແລະການຜະລິດໂມດູນປັ໊ມ.
2. ສາເຫດທົ່ວໄປຂອງການແຈກຢາຍການໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບ
①ການປ່ຽນແປງໃນພະລັງງານການປ່ອຍອາຍພິດຊິບ
ຊິບ laser diode ໂດຍປົກກະຕິສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງພະລັງງານ. ໂດຍບໍ່ມີການຈັດລຽງຫຼືການຊົດເຊີຍທີ່ເຫມາະສົມ, ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງປັ໊ມທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງທົ່ວພື້ນທີ່ເປົ້າຫມາຍ.
②ຄວາມຜິດພາດໃນລະບົບ Collimation ແລະ Focusing
ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງ ຫຼືຂໍ້ບົກພ່ອງໃນອົງປະກອບຂອງ optical (ເຊັ່ນ: ເລນ FAC/SAC, microlens arrays, fiber couplers) ສາມາດເຮັດໃຫ້ພາກສ່ວນຂອງ beam deviate ຈາກເປົ້າຫມາຍທີ່ຕັ້ງໄວ້, ສ້າງຈຸດຮ້ອນຫຼືເຂດຕາຍ.
③ຜົນກະທົບ Gradient ຄວາມຮ້ອນ
ເລເຊີ semiconductor ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ອຸນຫະພູມ. ການອອກແບບລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີ ຫຼືຄວາມເຢັນບໍ່ສະໝ່ຳສະເໝີສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄື້ນຟອງລອຍລະຫວ່າງຊິບຕ່າງໆ, ສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຜົນຜະລິດ.
④ການອອກແບບຜົນຜະລິດເສັ້ນໄຍບໍ່ພຽງພໍ
ໃນໂຄງສ້າງຜົນຜະລິດທີ່ມີເສັ້ນໄຍຫຼາຍຫຼັກ ຫຼື beam-combining, ຮູບແບບຫຼັກທີ່ບໍ່ເໝາະສົມຍັງສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການກະຈາຍແສງສະຫວ່າງຂອງປັ໊ມທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບໃນຕົວກາງທີ່ໄດ້ຮັບ.
3. ເຕັກນິກການປັບປຸງຄວາມເປັນເອກະພາບ
①ການຈັດຮຽງຊິບແລະການຈັບຄູ່ພະລັງງານ
ຈໍແລະຊິບ laser diode ເປັນກຸ່ມຢ່າງແນ່ນອນເພື່ອຮັບປະກັນພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ສອດຄ່ອງພາຍໃນແຕ່ລະໂມດູນ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນເກີນໄປໃນທ້ອງຖິ່ນແລະໄດ້ຮັບຈຸດຮ້ອນ.
②ການອອກແບບ Optical Optimized
ນຳໃຊ້ optics ທີ່ບໍ່ແມ່ນພາບຖ່າຍ ຫຼື ເລນ homogenizing (ເຊັ່ນ: microlens arrays) ເພື່ອປັບປຸງ beam overlap ແລະຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງ focus, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງ flattening the pump light profile.
③ປັບປຸງການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ
ໃຊ້ວັດສະດຸນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ (ຕົວຢ່າງ, CuW, ເພັດ CVD) ແລະກົນລະຍຸດການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ເປັນເອກະພາບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມ chip-to-chip ແລະຮັກສາຜົນຜະລິດທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
④ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແສງສະຫວ່າງ
ລວມເອົາຕົວກະຈາຍ ຫຼື ອົງປະກອບຮູບຮ່າງຕາມລຳຕາມເສັ້ນທາງແສງສະຫວ່າງຂອງປັ໊ມເພື່ອບັນລຸການກະຈາຍແສງສະຫວ່າງທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ຫຼາຍຂຶ້ນພາຍໃນຕົວຮັບແສງ.
4. ມູນຄ່າການປະຕິບັດໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ແທ້ຈິງຂອງໂລກ
ໃນລະບົບເລເຊີຊັ້ນສູງ—ເຊັ່ນ: ການປຸງແຕ່ງອຸດສາຫະກໍາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ການອອກແບບ laser ທະຫານ, ການປິ່ນປົວທາງການແພດ, ແລະການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ—ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄຸນນະພາບ beam ຂອງຜົນຜະລິດ laser ແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ. ການແຈກຢາຍການໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບໂດຍກົງ, ໂດຍສະເພາະໃນສະຖານະການຕໍ່ໄປນີ້:
①ເລເຊີທີ່ມີພະລັງແຮງສູງ: ຫຼີກເວັ້ນຄວາມອີ່ມຕົວໃນທ້ອງຖິ່ນ ຫຼືຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ
②ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເລເຊີ: ສະກັດກັ້ນ ASE (Amplified spontaneous emission)
③LIDAR ແລະ rangefinding ລະບົບ: ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກແລະການເຮັດເລື້ມຄືນ
④lasers ທາງການແພດ: ຮັບປະກັນການຄວບຄຸມພະລັງງານທີ່ຊັດເຈນໃນລະຫວ່າງການປິ່ນປົວ
5. ບົດສະຫຼຸບ
ການໄດ້ຮັບຄວາມເປັນເອກະພາບໃນການແຈກຢາຍອາດຈະບໍ່ເປັນຕົວກໍານົດການທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນທີ່ສຸດຂອງໂມດູນປັ໊ມ, ແຕ່ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບການໃຫ້ລະບົບເລເຊີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການກ່ຽວກັບຄຸນນະພາບ laser ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຜູ້ຜະລິດໂມດູນປັ໊ມຕ້ອງປະຕິບັດ“ການຄວບຄຸມຄວາມເປັນເອກະພາບ”ເປັນຂະບວນການຫຼັກ—ປັບປຸງການເລືອກຊິບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ການອອກແບບໂຄງສ້າງ, ແລະຍຸດທະສາດຄວາມຮ້ອນເພື່ອສົ່ງແຫຼ່ງເລເຊີທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະສອດຄ່ອງຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃຫ້ກັບແອັບພລິເຄຊັນລຸ່ມນໍ້າ.
ສົນໃຈໃນວິທີການທີ່ພວກເຮົາປັບປຸງຄວາມເປັນເອກະພາບໃນໂມດູນສູບຂອງພວກເຮົາ? ຕິດຕໍ່ພວກເຮົາໃນມື້ນີ້ເພື່ອຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບວິທີແກ້ໄຂຂອງພວກເຮົາແລະສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການ.
ເວລາປະກາດ: ສິງຫາ-20-2025