Қазіргі заманғы лазерлік технологияда диодты сорғы модульдері жоғары тиімділігі, сенімділігі және ықшам дизайнына байланысты қатты денелі және талшықты лазерлер үшін тамаша сорғы көзіне айналды. Дегенмен, олардың шығыс өнімділігі мен жүйенің тұрақтылығына әсер ететін маңызды факторлардың бірі - сорғы модуліндегі күшейту таралуының біркелкілігі.
1. Күшейтуді бөлудің біркелкілігі дегеніміз не?
Диодты сорғы модульдерінде бірнеше лазерлік диод жолақтары массивте орналасқан, ал олардың сорғы жарығы оптикалық жүйе арқылы күшейту ортасына (мысалы, Yb-легирленген талшық немесе Nd:YAG кристалы) жеткізіледі. Егер сорғы жарығының қуат таралуы біркелкі болмаса, бұл ортада асимметриялық күшейтуге әкеледі, нәтижесінде:
①Лазер шығысының сәулелік сапасының нашарлауы
②Жалпы энергияны түрлендіру тиімділігінің төмендеуі
③Термиялық кернеудің жоғарылауы және жүйенің қызмет ету мерзімінің қысқаруы
④Жұмыс кезінде оптикалық зақымдану қаупі жоғары
Сондықтан, сорғы модулін жобалау мен өндіруде сорғы жарығының кеңістіктік біркелкілігіне қол жеткізу маңызды техникалық мақсат болып табылады.
2. Біркелкі емес күшейту үлестірімінің жиі кездесетін себептері
①Чиптің шығарынды қуатының вариациялары
Лазерлік диод чиптері қуаттың өзгеруін көрсетеді. Тиісті сұрыптау немесе өтемақы төлемеу арқылы бұл айырмашылықтар нысана аймағында сорғының қарқындылығының тұрақсыздығына әкелуі мүмкін.
②Коллимация және фокустау жүйелеріндегі қателіктер
Оптикалық компоненттердегі (мысалы, FAC/SAC линзалары, микролинзалар массивтері, талшықты муфталар) сәйкессіздіктер немесе ақаулар сәуленің бөліктерінің мақсатты нысанадан ауытқуына, ыстық нүктелердің немесе өлі аймақтардың пайда болуына әкелуі мүмкін.
③Термиялық градиент әсерлері
Жартылай өткізгіш лазерлер температураға өте сезімтал. Нашар радиатор дизайны немесе біркелкі емес салқындату әртүрлі чиптер арасында толқын ұзындығының ауытқуын тудыруы мүмкін, бұл байланыс тиімділігі мен шығыс консистенциясына әсер етеді.
④Талшықты шығыс дизайнының жеткіліксіздігі
Көп ядролы талшықты немесе сәулелік біріктірілген шығыс құрылымдарында өзектің дұрыс орналаспауы күшейту ортасында сорғы жарығының біркелкі таралмауына әкелуі мүмкін.
3. Біркелкілікті арттыру әдістері
①Чиптерді сұрыптау және қуатты сәйкестендіру
Әрбір модуль ішінде тұрақты шығыс қуатын қамтамасыз ету үшін лазерлік диод чиптерін дәл іріктеп, топтастырыңыз, жергілікті қызып кетуді азайтып, ыстық нүктелерді күшейтіңіз.
②Оптикалық дизайнды оңтайландыру
Сәуленің қабаттасуын және фокустау дәлдігін жақсарту үшін, осылайша сорғының жарық профилін тегістеу үшін бейнелемейтін оптиканы немесе гомогендеуші линзаларды (мысалы, микролинзалар массивтерін) пайдаланыңыз.
③Жақсартылған жылулық басқару
Жылу өткізгіштігі жоғары материалдарды (мысалы, CuW, CVD алмасы) және біркелкі температураны бақылау стратегияларын пайдаланып, бір-бірімен тығыз байланысты температура ауытқуларын азайтып, тұрақты өнімділікті сақтаңыз.
④Жарық қарқындылығын гомогендеу
Күшейту ортасындағы жарықтың кеңістіктік таралуын біркелкі ету үшін сорғы жарық жолына диффузорларды немесе сәуле пішіндеуші элементтерді енгізіңіз.
4. Нақты әлемдегі қолданбалардағы практикалық құндылық
Жоғары деңгейлі лазерлік жүйелерде—дәл өнеркәсіптік өңдеу, әскери лазерлік белгілеу, медициналық емдеу және ғылыми зерттеулер сияқты—Лазер шығысының тұрақтылығы мен сәуле сапасы өте маңызды. Біркелкі емес күшейту таралуы жүйенің сенімділігі мен дәлдігіне тікелей әсер етеді, әсіресе келесі жағдайларда:
①Жоғары энергиялы импульсті лазерлер: жергілікті қанығуды немесе сызықтық емес әсерлерді болдырмайды
②Талшықты лазерлік күшейткіштер: ASE (күшейтілген өздігінен шығарылатын сәулелену) жиналуын басады
③LIDAR және қашықтық өлшеу жүйелері: өлшеу дәлдігін және қайталануын жақсартады
④Медициналық лазерлер: емдеу кезінде энергияны дәл бақылауды қамтамасыз етеді
5. Қорытынды
Күшейтуді таратудың біркелкілігі сорғы модулінің ең көрінетін параметрі болмауы мүмкін, бірақ ол жоғары өнімді лазерлік жүйелерді сенімді түрде қуаттандыру үшін өте маңызды. Лазер сапасы мен тұрақтылығына қойылатын талаптар артып келе жатқандықтан, сорғы модулін өндірушілер оны ескеруі керек.«біркелкілікті бақылау«негізгі процесс ретінде—кейінгі қолданыстарға сенімдірек және бірізді лазерлік көздерді жеткізу үшін чиптерді таңдауды, құрылымдық дизайнды және жылу стратегияларын үнемі жетілдіріп отыру.
Сорғы модульдерімізде күшейту біркелкілігін қалай оңтайландыратынымыз қызықтырады ма? Біздің шешімдеріміз бен техникалық қолдауымыз туралы көбірек білу үшін бүгін бізге хабарласыңыз.
Жарияланған уақыты: 20 тамыз 2025 ж.