Дар соҳаи лазерҳои пуриқтидор, чӯбҳои лазерӣ ҷузъҳои асосии ҳатмӣ мебошанд. Онҳо на танҳо ҳамчун воҳидҳои асосии истеҳсоли энергия хизмат мекунанд, балки дақиқӣ ва ҳамгироии муҳандисии муосири оптоэлектрониро низ таҷассум мекунанд.—ба онҳо лақаби "муҳаррик"-и системаҳои лазерӣ дода шудааст. Аммо сохтори чӯби лазерӣ чист ва чӣ гуна он аз андозаи чанд миллиметр даҳҳо ё ҳатто садҳо ватт энергия медиҳад? Ин мақола меъмории дохилӣ ва асрори муҳандисии чӯбҳои лазериро меомӯзад.
1. Лавҳаи лазерӣ чист?
Лавҳаи лазерӣ дастгоҳи нурпошии пуриқтидор аст, ки аз якчанд чипҳои диодҳои лазерӣ иборат аст, ки дар як субстрат паҳлӯӣ ҷойгир шудаанд. Гарчанде ки принсипи кори он ба принсипи кори лазери нимноқилии ягона монанд аст, лавҳаи лазерӣ барои ба даст овардани қувваи оптикии баландтар ва шакли фишурдатар аз сохтори бисёр эмиттерӣ истифода мебарад.
Лавҳаҳои лазерӣ ба таври васеъ дар бахшҳои саноатӣ, тиббӣ, илмӣ ва мудофиа, ҳамчун манбаъҳои мустақими лазерӣ ё ҳамчун манбаъҳои насосӣ барои лазерҳои нахӣ ва лазерҳои сахти ҳолати истифода мешаванд.
2. Таркиби сохтории чӯби лазерӣ
Сохтори дохилии лазер мустақиман кори онро муайян мекунад. Он асосан аз ҷузъҳои асосии зерин иборат аст:
①Массиви эмитентҳо
Лавҳаҳои лазерӣ одатан аз 10 то 100 эмиттер (ковокиҳои лазерӣ) иборатанд, ки паҳлӯ ба паҳлӯ ҷойгир шудаанд. Ҳар як эмиттер тақрибан 50 аст.–150μм паҳно дорад ва ҳамчун минтақаи мустақили тақвиятдиҳанда амал мекунад, ки дорои пайванди PN, ковокии резонансӣ ва сохтори мавҷгир барои тавлид ва паҳн кардани нури лазер мебошад. Дар ҳоле ки ҳамаи эмиттерҳо як субстратро истифода мебаранд, онҳо одатан ба таври барқӣ ба таври мувозӣ ё аз рӯи минтақаҳо ҳаракат мекунанд.
②Сохтори қабати нимноқилҳо
Дар қалби лампаи лазерӣ як қатор қабатҳои нимноқилӣ ҷойгиранд, аз ҷумла:
- Қабатҳои эпитаксиалии навъи P ва навъи N (пайванди PN-ро ташкил медиҳанд)
- Қабати фаъол (масалан, сохтори чоҳи квантӣ), ки партоби ангезандаро ба вуҷуд меорад
- Қабати мавҷгир, ки назорати режимро дар самтҳои паҳлӯӣ ва амудӣ таъмин мекунад
- Рефлекторҳои Bragg ё рӯйпӯшҳои HR/AR, ки баромади самтии лазерро беҳтар мекунанд
③Сохтори идоракунии субстрат ва гармӣ
Эмиттерҳо дар рӯи субстрати нимноқилҳои монолитӣ (одатан GaAs) парвариш карда мешаванд. Барои паҳншавии самараноки гармӣ, рахи лазерӣ ба зермонандҳои дорои ноқилияти баланд, ба монанди мис, хӯлаи W-Cu ё алмоси CVD кафшер карда мешавад ва бо гармкунакҳо ва системаҳои фаъоли хунуккунӣ ҷуфт карда мешавад.
④Сатҳи партовҳо ва системаи коллиматсия
Аз сабаби кунҷҳои калони дивергенсияи шуоъҳои партобшаванда, чӯбҳои лазерӣ одатан бо массивҳои микролинзаҳо (FAC/SAC) барои коллиматсия ва шаклдиҳии шуоъ муҷаҳҳаз мебошанд. Барои баъзе барномаҳо, оптикаи иловагӣ—ба монанди линзаҳои силиндрӣ ё призмаҳо—барои назорат кардани дивергенсияи майдони дур ва сифати шуоъ истифода мешаванд.
3. Омилҳои асосии сохторӣ, ки ба самаранокӣ таъсир мерасонанд
Сохтори чӯби лазерӣ дар муайян кардани устуворӣ, самаранокӣ ва мӯҳлати хизмати он нақши муҳим мебозад. Якчанд ҷанбаҳои асосӣ инҳоянд:
①Тарроҳии идоракунии гармӣ
Лавҳаҳои лазерӣ дорои зичии баланди қувва ва гармии мутамарказ мебошанд. Муқовимати пасти гармӣ муҳим аст, ки тавассути кафшери AuSn ё пайванди индий, дар якҷоягӣ бо хунуккунии микроканалӣ барои паҳншавии якхелаи гармӣ ба даст оварда мешавад.
②Шаклдиҳӣ ва ҳамоҳангсозии чӯбҳо
Истеҳсолкунандагони сершумор аксар вақт аз когерентсияи паст ва номувофиқатии фронти мавҷ азият мекашанд. Тарроҳӣ ва ҳамоҳангсозии дақиқи линза барои беҳтар кардани сифати шуоъҳои майдони дур муҳим аст.
③Назорати стресс ва эътимоднокӣ
Номувофиқатии мавод дар коэффитсиентҳои васеъшавии гармӣ метавонад боиси каҷшавӣ ё микрошикофҳо гардад. Бастабандӣ бояд тавре тарҳрезӣ карда шавад, ки фишори механикиро баробар тақсим кунад ва ба даври гармӣ бидуни вайроншавӣ тоб оварад.
4. Тамоюлҳои оянда дар тарроҳии барҳои лазерӣ
Бо афзоиши талабот ба қувваи баландтар, андозаи хурдтар ва эътимоднокии бештар, сохторҳои лазерӣ таҳаввул меёбанд. Самтҳои асосии рушд инҳоянд:
①Васеъшавии дарозии мавҷ: То 1.5 васеъ мешавадμбандҳои м ва миёнаи инфрасурх
②Миниатюризатсия: Имконияти истифода дар дастгоҳҳои паймон ва модулҳои хеле ҳамгирошуда
③Бастабандии интеллектуалӣ: Ворид кардани сенсорҳои ҳарорат ва системаҳои бозхондани вазъ
④Ҷойгиркунии зичии баланд: Массивҳои қабатӣ барои ноил шудан ба баромади сатҳи киловатт дар фазои паймон
5. Хулоса
Чунон ки"дил"Дар системаҳои лазерии пуриқтидор, тарҳи сохтории рахҳои лазерӣ мустақиман ба кори оптикӣ, электрикӣ ва гармии умумии система таъсир мерасонад. Ворид кардани даҳҳо эмиттерҳо ба сохторе, ки ҳамагӣ миллиметр паҳно дорад, на танҳо усулҳои пешрафтаи мавод ва истеҳсолотро нишон медиҳад, балки сатҳи баланди ҳамгироиро дар имрӯз нишон медиҳад.'Саноати фотоника.
Бо назардошти оянда, бо афзоиши талабот ба манбаъҳои самаранок ва боэътимоди лазерӣ, навовариҳо дар сохтори рахҳои лазерӣ омили калидӣ дар пешрафти саноати лазер ба сатҳи нав хоҳанд буд.
Агар шумо'Агар шумо дар ҷустуҷӯи дастгирии коршиносон дар бастабандии лазерӣ, идоракунии гармӣ ё интихоби маҳсулот бошед, бо мо тамос гиред. Мо'барои пешниҳоди роҳҳои ҳалли фармоишӣ барои мувофиқат ба ниёзҳои мушаххаси барномаи шумо дар ин ҷо ҳастед.
Вақти нашр: июл-02-2025