Бо густариши барномаҳои лазерии пуриқтидор, рахҳои диодии лазерӣ дар соҳаҳо ба монанди насоскунии лазерӣ, коркарди саноатӣ, таҷҳизоти тиббӣ ва таҳқиқоти илмӣ ҳатмӣ шудаанд. Бо зичии аълои қувваи худ, миқёспазирии модулӣ ва самаранокии баланди электрооптикӣ, ин дастгоҳҳо дар маркази бисёр системаҳои муосири лазерӣ қарор доранд. Бо вуҷуди ин, дар байни нишондиҳандаҳои зиёди кори рахи диодии лазерӣ, як параметр аксар вақт нодида гирифта мешавад, аммо хеле муҳим аст: кунҷи дивергенсия. Ин мақола хусусиятҳо, пайдоиши физикӣ ва оқибатҳои кунҷи дивергенсия дар рахҳои диодии лазерӣ ва чӣ гуна тарҳи оптикӣ метавонад онро самаранок идора кунад, меомӯзад.
1. Кунҷи дивергенсия чист?
Кунҷи дивергенсия нишон медиҳад, ки чӣ гуна шуоъи лазер ҳангоми паҳншавӣ дар фазои холӣ паҳн мешавад. Он дараҷаеро нишон медиҳад, ки шуоъ аз паҳлӯи партоб то чӣ андоза васеъ мешавад. Дар чӯбҳои диодии лазерӣ, кунҷи дивергенсия дар ду самти асосӣ носимметрияи қавӣ нишон медиҳад:
Меҳвари тез: Ба сатҳи чӯб амудӣ аст. Минтақаи партоб хеле танг аст (одатан 1-2 мкм), ки боиси кунҷҳои калони дивергенсия мегардад, ки аксар вақт 30°–45° ё бештар аз он мебошанд.
Меҳвари суст: Мувозӣ ба дарозии сатр. Минтақаи партоб хеле васеътар аст (садҳо микрон), ки дар натиҷа кунҷҳои дивергенсияи хурдтар, одатан тақрибан 5°–15°, ба вуҷуд меоянд.
Ин тафовути носимметрӣ як мушкили асосии тарроҳӣ барои ҳамгироии система бо истифода аз рахҳои диодии лазерӣ мебошад.
2. Пайдоиши физикии тафриқа
Кунҷи дивергенсия асосан аз рӯи сохтори мавҷгир ва андозаи паҳлӯи партоб муайян карда мешавад:
Дар меҳвари босуръат, масоҳати партоб хеле хурд аст. Мувофиқи назарияи дифракция, сӯрохиҳои хурдтар боиси дивергенсияи калонтар мешаванд.
Дар меҳвари суст, шуоъ дар тӯли дарозии чӯб дар саросари эмиттерҳои сершумор васеъ мешавад, ки дар натиҷа кунҷи дивергенсия хурдтар мешавад.
Дар натиҷа, рахҳои диодии лазерӣ дар меҳвари зуд дивергенсияи баланд ва дар меҳвари суст дивергенсияи пастро нишон медиҳанд.
3. Чӣ гуна кунҷи дивергенсия ба тарҳрезии система таъсир мерасонад
① Арзиши баланди коллиматсия ва шаклдиҳии чӯб
Аз сабаби носимметрияи баланди шуоъи хом, оптикаи FAC (коллиматсияи меҳвари зуд) ва SAC (коллиматсияи меҳвари суст) бояд истифода шавад. Ин мураккабии системаро зиёд мекунад ва дақиқии баланди насб ва устувории гармиро талаб мекунад.
② Самаранокии маҳдуди пайвасткунии нахӣ
Ҳангоми пайваст кардани рахҳои лазерӣ ба нахҳои бисёррежимӣ, системаҳои оптикӣ ё линзаҳои асферӣ, фарқияти калони меҳвари зуд метавонад ба "рехтани" шуоъ оварда расонад ва самаранокии пайвастшавиро коҳиш диҳад. Фарқият манбаи асосии талафоти оптикӣ мебошад.
③ Сифати нур дар ҷойгиркунии модулҳо
Дар модулҳои бисёрқабата, ки бо ҳам пайваст карда шудаанд, тафовути нодуруст назоратшаванда метавонад боиси ҳампӯшии нобаробари нур ё таҳрифи майдони дур гардад, ки ба дақиқии фокус ва тақсимоти гармӣ таъсир мерасонад.
4. Чӣ тавр тафовутро дар лавҳаҳои диодии лазерӣ назорат ва оптимизатсия кардан мумкин аст
Гарчанде ки тафовут асосан аз ҷониби сохтори дастгоҳ муайян карда мешавад, якчанд стратегияҳои сатҳи системаро барои беҳсозӣ истифода бурдан мумкин аст:
①Истифодаи линзаҳои FAC
Ҷойгир кардани линзаи коллиматсияи меҳвари зуд дар наздикии паҳлӯи нурафканӣ шуоъро фишурда, дивергенсияро дар меҳвари зуд кам мекунад - ин дар аксари тарҳҳо муҳим аст.
②Линзаҳои SAC барои шаклдиҳии иловагӣ
Гарчанде ки дивергенсияи меҳвари суст хурдтар аст, шаклдиҳӣ дар массивҳо ё манбаъҳои нури хаттӣ барои ба даст овардани баромади якхела зарур аст.
③Тарроҳии шаклдиҳии оптикӣ ва якҷоякунии нур
Истифодаи массивҳои микролинзаҳо, линзаҳои силиндрӣ ё оптикаи сохторӣ метавонад ба шакл додани нурҳои сершумори лазерӣ ба баромади якхела ва равшании баланд мусоидат кунад.
④Беҳсозии роҳнамои мавҷ дар сатҳи дастгоҳ
Танзими ғафсии қабати фаъол, тарҳи мавҷгир ва сохторҳои панҷара метавонад фарқияти меҳвари зудро аз сатҳи чип боз ҳам беҳтар созад.
5. Назорати дивергенсия дар барномаҳои воқеӣ
①Манбаъҳои насоси лазерӣ
Дар системаҳои лазерии сахти ҳолати баланд ё нахи оптикӣ, рахҳои диодии лазерӣ ҳамчун манбаъҳои насос хизмат мекунанд. Идоракунии дивергенсия - махсусан дар меҳвари зуд - самаранокии пайвастшавӣ ва фокуси шуоъро беҳтар мекунад.
②Дастгоҳҳои тиббӣ
Барои системаҳо ба монанди терапияи лазерӣ ва тоза кардани мӯй, идоракунии тафовут интиқоли якхелаи энергия ва табобати бехатартар ва самараноктарро таъмин мекунад.
③Коркарди маводҳои саноатӣ
Дар кафшер ва буридани лазерӣ, фарқияти оптимизатсияшуда ба зичии баландтари қувва, тамаркузи беҳтар ва коркарди дақиқтар ва самараноктар мусоидат мекунад.
6. Хулоса
Кунҷи дивергенсияи лентаи диодии лазерӣ нуқтаи муҳими гузариш аст - аз физикаи чипҳои микромасштаб ба системаҳои оптикии макромасштаб.
Он ҳам нишондиҳандаи сифати шуоъ ва ҳам марзи тарроҳӣ барои ҳамгироӣ хизмат мекунад. Бо афзоиши талабот ба барномаҳо ва мураккабии система, дарк ва назорати тафовут ба салоҳияти асосӣ барои истеҳсолкунандагони лазер ва ҳам интеграторҳо табдил меёбад - махсусан барои пешрафт ба сӯи қудрати баландтар, равшанӣ ва эътимоднокӣ.
Вақти нашр: 14 июли соли 2025