ໃນພາກສະຫນາມຂອງ lasers ພະລັງງານສູງ, ແຖບ laser ແມ່ນອົງປະກອບຫຼັກທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າບໍ່ພຽງແຕ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຫົວຫນ່ວຍພື້ນຖານຂອງຜົນຜະລິດພະລັງງານ, ແຕ່ຍັງປະກອບຄວາມແມ່ນຍໍາແລະການເຊື່ອມໂຍງຂອງວິສະວະກໍາ optoelectronic ທີ່ທັນສະໄຫມ.—ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາໄດ້ຮັບຊື່ຫຼິ້ນ: "ເຄື່ອງຈັກ" ຂອງລະບົບເລເຊີ. ແຕ່ໂຄງສ້າງຂອງແຖບເລເຊີແມ່ນຫຍັງ, ແລະມັນສົ່ງຜົນຜະລິດຫຼາຍສິບຫຼືຫຼາຍຮ້ອຍວັດຈາກຂະຫນາດພຽງແຕ່ສອງສາມມິນລິແມັດໄດ້ແນວໃດ? ບົດຄວາມນີ້ສໍາຫຼວດສະຖາປັດຕະຍະກໍາພາຍໃນແລະຄວາມລັບດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງແຖບ laser.
1. ແຖບເລເຊີແມ່ນຫຍັງ?
ແຖບເລເຊີແມ່ນອຸປະກອນປ່ອຍແສງພະລັງງານສູງທີ່ປະກອບດ້ວຍຊິບເລເຊີ diode ຫຼາຍອັນທີ່ຈັດລຽງຕາມທາງຂ້າງເທິງແຜ່ນຮອງດຽວ. ໃນຂະນະທີ່ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງມັນແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ laser semiconductor ດຽວ, ແຖບ laser ໃຊ້ຮູບແບບຫຼາຍ emitter ເພື່ອບັນລຸພະລັງງານ optical ສູງຂຶ້ນແລະຮູບແບບທີ່ຫນາແຫນ້ນຫຼາຍ.
ແຖບເລເຊີຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນທົ່ວຂະແຫນງອຸດສາຫະກໍາ, ການແພດ, ວິທະຍາສາດ, ແລະປ້ອງກັນປະເທດ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນແຫຼ່ງ laser ໂດຍກົງຫຼືເປັນແຫຼ່ງ pump ສໍາລັບ lasers ເສັ້ນໄຍແລະ lasers ແຂງ.
2. ອົງປະກອບໂຄງສ້າງຂອງແຖບເລເຊີ
ໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງແຖບເລເຊີກໍານົດການປະຕິບັດຂອງມັນໂດຍກົງ. ມັນຕົ້ນຕໍປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຫຼັກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
①Emitters Array
ແຖບເລເຊີປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍ 10 ຫາ 100 emitters (ຢູ່ຕາມໂກນ laser) ຈັດລຽງຕາມຂ້າງ. ແຕ່ລະ emitter ແມ່ນປະມານ 50–150μm ກວ້າງແລະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນພາກພື້ນທີ່ໄດ້ຮັບເອກະລາດ, ມີຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN, ຢູ່ຕາມໂກນ resonant, ແລະໂຄງສ້າງ waveguide ເພື່ອສ້າງແລະປ່ອຍແສງເລເຊີ. ໃນຂະນະທີ່ emitters ທັງຫມົດແບ່ງປັນ substrate ດຽວກັນ, ປົກກະຕິແລ້ວພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກຂັບເຄື່ອນດ້ວຍໄຟຟ້າໃນຂະຫນານຫຼືໂດຍເຂດ.
②ໂຄງສ້າງຊັ້ນ Semiconductor
ຢູ່ໃນຫົວໃຈຂອງແຖບເລເຊີແມ່ນຊັ້ນຂອງ semiconductor, ລວມທັງ:
- P-type ແລະ N-type epitaxial layers (ກອບເປັນຈໍານວນ PN junction)
- ຊັ້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ (ຕົວຢ່າງ, ໂຄງສ້າງທີ່ດີ quantum), ເຊິ່ງສ້າງການປ່ອຍອາຍພິດກະຕຸ້ນ
- ຊັ້ນ Waveguide, ຮັບປະກັນການຄວບຄຸມຮູບແບບໃນທິດທາງຂ້າງແລະແນວຕັ້ງ
- Bragg reflectors ຫຼື HR / AR ການເຄືອບ, ເຊິ່ງເສີມຂະຫຍາຍການອອກທິດທາງຂອງເລເຊີ
③Substrate ແລະໂຄງສ້າງການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ
emitters ແມ່ນປູກຢູ່ໃນ substrate semiconductor monolithic (ທົ່ວໄປ GaAs). ສໍາລັບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ແຖບເລເຊີຖືກ soldered ໃສ່ submounts ທີ່ມີ conductivity ສູງເຊັ່ນ: ທອງແດງ, ໂລຫະປະສົມ W-Cu, ຫຼືເພັດ CVD, ແລະຈັບຄູ່ກັບຊຸດລະບາຍຄວາມຮ້ອນແລະລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ.
④ພື້ນຜິວການປ່ອຍອາຍພິດແລະລະບົບ Collimation
ເນື່ອງຈາກມຸມຄວາມແຕກຕ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງລໍາແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາ, ແຖບເລເຊີຖືກຕິດຕັ້ງໂດຍປົກກະຕິມີອະເຣເລນຈຸນລະພາກ (FAC/SAC) ສໍາລັບການ collimation ແລະ beam ຮູບຮ່າງ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, optics ເພີ່ມເຕີມ—ເຊັ່ນ: ເລນຮູບຊົງກະບອກ ຫຼື prisms—ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງພາກສະຫນາມໄກແລະຄຸນນະພາບ beam.
3. ປັດໄຈໂຄງສ້າງທີ່ສໍາຄັນທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ການປະຕິບັດ
ໂຄງສ້າງຂອງແຖບເລເຊີມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການກໍານົດຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ປະສິດທິພາບແລະຊີວິດການບໍລິການ. ຫຼາຍດ້ານທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:
①ການອອກແບບການຈັດການຄວາມຮ້ອນ
ແຖບເລເຊີມີລັກສະນະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ. ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ, ບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການ soldering AuSn ຫຼືພັນທະບັດ indium, ສົມທົບກັບ microchannel cooling ສໍາລັບການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນເປັນເອກະພາບ.
②Beam Shaping and Alignment
ຫຼາຍໆ emitters ມັກຈະທົນທຸກຈາກຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ບໍ່ດີແລະ wavefront misalignment. ການອອກແບບແລະການຈັດຄວາມຊັດເຈນເລນແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງຄຸນນະພາບ beam ໄກ.
③ການຄວບຄຸມຄວາມກົດດັນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື
ຄວາມບໍ່ກົງກັນຂອງວັດສະດຸໃນຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນອາດຈະເຮັດໃຫ້ການ warping ຫຼື microcracks. ການຫຸ້ມຫໍ່ຕ້ອງຖືກອອກແບບມາເພື່ອແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນກົນຈັກຢ່າງເທົ່າທຽມກັນແລະທົນທານຕໍ່ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນໂດຍບໍ່ມີການທໍາລາຍ.
4. ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດໃນການອອກແບບແຖບເລເຊີ
ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືເພີ່ມຂຶ້ນ, ໂຄງສ້າງແຖບເລເຊີຍັງສືບຕໍ່ພັດທະນາ. ທິດທາງການພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:
①ການຂະຫຍາຍຄື້ນ: ຂະຫຍາຍອອກເປັນ 1.5μm ແລະແຖບອິນຟາເລດກາງ
②Miniaturization: ເຮັດໃຫ້ການນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນທີ່ຫນາແຫນ້ນແລະໂມດູນປະສົມປະສານສູງ
③ການຫຸ້ມຫໍ່ອັດສະລິຍະ: ການລວມເອົາເຊັນເຊີອຸນຫະພູມ ແລະລະບົບການຕອບສະໜອງສະຖານະ
④ການວາງຊ້ອນກັນຄວາມໜາແໜ້ນສູງ: ການຈັດວາງເປັນຊັ້ນໆເພື່ອບັນລຸຜົນຜະລິດລະດັບກິໂລວັດໃນຂະໜາດກະທັດຮັດ
5. ບົດສະຫຼຸບ
ໃນຖານະເປັນ“ຫົວໃຈ”ຂອງລະບົບເລເຊີທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ການອອກແບບໂຄງສ້າງຂອງແຖບເລເຊີມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ການປະຕິບັດດ້ານແສງ, ໄຟຟ້າ, ແລະຄວາມຮ້ອນຂອງລະບົບໂດຍລວມ. ການລວມຕົວປ່ອຍອາຍພິດອາຍແກັສເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງກວ້າງພຽງແຕ່ມີລີແມັດບໍ່ພຽງແຕ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວັດສະດຸແລະເຕັກນິກການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າ, ແຕ່ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບສູງຂອງການເຊື່ອມໂຍງໃນມື້ນີ້.'ອຸດສາຫະກໍາ photonics.
ເບິ່ງໄປຂ້າງຫນ້າ, ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບແຫຼ່ງ laser ປະສິດທິພາບ, ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການປະດິດສ້າງໃນໂຄງສ້າງແຖບ laser ຈະຍັງຄົງເປັນຕົວຂັບເຄື່ອນທີ່ສໍາຄັນໃນຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງອຸດສາຫະກໍາເລເຊີໄປສູ່ຄວາມສູງໃຫມ່.
ຖ້າເຈົ້າ'ກໍາລັງຊອກຫາການສະຫນັບສະຫນູນຜູ້ຊ່ຽວຊານໃນການຫຸ້ມຫໍ່ແຖບເລເຊີ, ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ຫຼືການເລືອກຜະລິດຕະພັນ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ຫາພວກເຮົາ. ພວກເຮົາ'ທີ່ນີ້ເພື່ອສະຫນອງການແກ້ໄຂທີ່ເຫມາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະຂອງທ່ານ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-02-2025