En la kampo de altpotencaj laseroj, laseraj stangoj estas nemalhaveblaj kernaj komponantoj. Ili ne nur servas kiel la fundamentaj unuoj de energio, sed ankaŭ enkarnigas la precizecon kaj integriĝon de moderna optoelektronika inĝenierarto.—gajnante al ili la kromnomon: la "motoro" de lasersistemoj. Sed kio precize estas la strukturo de lasera stango, kaj kiel ĝi liveras dekojn aŭ eĉ centojn da vatoj da eligo el nur kelkaj milimetroj laŭ grandeco? Ĉi tiu artikolo esploras la internan arkitekturon kaj inĝenierajn sekretojn malantaŭ laseraj stangoj.
1. Kio estas lasera stango?
Lasera stango estas altpotenca elsendanta aparato konsistanta el pluraj laserdiodaj blatoj laterale aranĝitaj sur ununura substrato. Kvankam ĝia funkciprincipo similas al tiu de ununura duonkondukta lasero, la lasera stango uzas pluremittentan aranĝon por atingi pli altan optikan potencon kaj pli kompaktan formofaktoron.
Laseraj stangoj estas vaste uzataj en industriaj, medicinaj, sciencaj kaj defendaj sektoroj, ĉu kiel rektaj laserfontoj aŭ kiel pumpfontoj por fibraj laseroj kaj solidstataj laseroj.
2. Struktura Komponaĵo de Lasera Stango
La interna strukturo de lasera stango rekte difinas ĝian rendimenton. Ĝi ĉefe konsistas el la jenaj kernaj komponantoj:
①Aro de Emisiloj
Laseraj stangoj tipe konsistas el 10 ĝis 100 emitoroj (laseraj kavaĵoj) aranĝitaj flank-al-flanke. Ĉiu emitoro longas ĉirkaŭ 50–150μm larĝa kaj agas kiel sendependa gajno-regiono, havante PN-krucvojon, resonancan kavaĵon kaj ondgvidilan strukturon por generi kaj elsendi laseran lumon. Kvankam ĉiuj emitoroj dividas la saman substraton, ili kutime estas elektre funkciigataj paralele aŭ per zonoj.
2Duonkondukta Tavola Strukturo
En la koro de la lasera stango estas stako de duonkonduktaĵaj tavoloj, inkluzive de:
- P-tipaj kaj N-tipaj epitaksiaj tavoloj (formantaj la PN-transiron)
- Aktiva tavolo (ekz., kvantuma putostrukturo), kiu generas stimulitan emision
- Ondgvidila tavolo, certigante reĝimkontrolon en lateralaj kaj vertikalaj direktoj
- Bragg-reflektoroj aŭ HR/AR-tegaĵoj, kiuj plibonigas direktan eliron de la lasero
3Substrato kaj Termika Administrada Strukturo
La emitoroj estas kreskigitaj sur monolita duonkondukta substrato (kutime GaAs). Por efika varmodisradiado, la lasera stango estas lutita sur alt-konduktivajn submuntojn kiel kupro, W-Cu-alojo, aŭ CVD-diamanto, kaj parigita kun varmoradiatoroj kaj aktivaj malvarmigaj sistemoj.
④Emisia Surfaco kaj Kolimata Sistemo
Pro la grandaj diverĝaj anguloj de la elsenditaj radioj, laseraj stangoj estas tipe ekipitaj per mikrolensaj aroj (FAC/SAC) por kolimatado kaj radioformado. Por certaj aplikoj, aldona optiko...—kiel ekzemple cilindraj lensoj aŭ prismoj—estas uzataj por kontroli malproksiman kampan diverĝon kaj la kvaliton de la radio.
3. Ŝlosilaj Strukturaj Faktoroj Influantaj Rendimenton
La strukturo de lasera stango ludas gravan rolon en determinado de ĝia stabileco, efikeco kaj servodaŭro. Pluraj ŝlosilaj aspektoj inkluzivas:
①Termika Administrada Dezajno
Laseraj stangoj havas altan potencdensecon kaj koncentritan varmon. Malalta termika rezisto estas esenca, atingita per AuSn-lutado aŭ india ligado, kombinita kun mikrokanala malvarmigo por unuforma varmodisradiado.
2Traboformado kaj Alĝustigo
Multoblaj emitoroj ofte suferas pro malbona kohereco kaj ondofronta misaranĝo. Preciza lensodezajno kaj -aranĝo estas kritikaj por plibonigi la kvaliton de fora kamporadiado.
3Streskontrolo kaj Fidindeco
Materialaj misagordoj en termikaj ekspansiaj koeficientoj povas konduki al varpigado aŭ mikrofendetoj. Pakado devas esti desegnita por egale distribui la mekanikan streson kaj elteni termikan cikladon sen degradiĝo.
4. Estontaj Tendencoj en Laser-Stango-Dezajno
Dum kreskas la postulo pri pli alta potenco, pli malgranda grandeco kaj pli granda fidindeco, la strukturoj de laserstangoj daŭre evoluas. Ŝlosilaj evoluigaj direktoj inkluzivas:
①Ondolonga Ekspansio: Etendiĝante en 1.5μm kaj mez-infraruĝaj bendoj
2Miniaturigo: Ebligante uzon en kompaktaj aparatoj kaj tre integraj moduloj
3Inteligenta Pakado: Inkluzivante temperatursensilojn kaj statusajn retrosciigsistemojn
④Alt-Denseca Staplado: Tavolaj aroj por atingi kilovat-nivelan eliron en kompakta spaco
5. Konkludo
Kiel la“koro"En la kadro de altpotencaj lasersistemoj, la struktura dezajno de laserstangoj rekte influas la optikan, elektran kaj termikan rendimenton de la tuta sistemo. Integri dekojn da emitoroj en strukturon nur milimetrojn larĝan ne nur montras progresintajn materialojn kaj fabrikadajn teknikojn, sed ankaŭ reprezentas la altnivelan integriĝon en hodiaŭ.'la fotonika industrio.
Antaŭenrigardante, dum la postulo je efikaj, fidindaj laserfontoj daŭre kreskas, novigoj en la strukturo de laserstangoj restos ŝlosila motoro por antaŭenigi la laserindustrion al novaj altaĵoj.
Se vi'Se vi serĉas fakulan subtenon pri laserstanga pakado, termika administrado aŭ produkta elekto, bonvolu kontakti nin. Ni'ni estas ĉi tie por provizi personecigitajn solvojn, kiuj kongruas kun viaj specifaj aplikaĵaj bezonoj.
Afiŝtempo: 2-a de Julio, 2025