დიოდური ტუმბოს მოდულებში გაძლიერების განაწილების ერთგვაროვნება: მუშაობის სტაბილურობის გასაღები

თანამედროვე ლაზერულ ტექნოლოგიაში, დიოდური სატუმბი მოდულები მათი მაღალი ეფექტურობის, საიმედოობისა და კომპაქტური დიზაინის გამო, მყარი მდგომარეობისა და ბოჭკოვანი ლაზერებისთვის იდეალურ ტუმბოს წყაროდ იქცა. თუმცა, მათი გამომავალი მუშაობისა და სისტემის სტაბილურობის ზეგავლენის მქონე ერთ-ერთი კრიტიკული ფაქტორი ტუმბოს მოდულის შიგნით გაძლიერების განაწილების ერთგვაროვნებაა.

1. რა არის მოგების განაწილების ერთგვაროვნება?

დიოდურ სატუმბო მოდულებში, მრავალი ლაზერული დიოდური ზოლი განლაგებულია მასივში და მათი სატუმბი სინათლე მიეწოდება გამაძლიერებელ გარემოს (მაგალითად, Yb-დოპირებულ ბოჭკოს ან Nd:YAG კრისტალს) ოპტიკური სისტემის მეშვეობით. თუ სატუმბი სინათლე არათანაბარია, ეს იწვევს გარემოში ასიმეტრიულ გამაძლიერებას, რაც იწვევს:

①ლაზერული გამომავალი სხივის ხარისხის დაქვეითება

②ენერგიის გარდაქმნის საერთო ეფექტურობის შემცირება

③გაზრდილი თერმული სტრესი და სისტემის სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირება

④ოპერაციის დროს ოპტიკური დაზიანების მაღალი რისკი

ამრიგად, ტუმბოს სინათლის განაწილების სივრცითი ერთგვაროვნების მიღწევა ტუმბოს მოდულის დიზაინსა და წარმოებაში უმნიშვნელოვანესი ტექნიკური მიზანია.

2. არათანაბარი მოგების განაწილების საერთო მიზეზები

①ჩიპის გამოსხივების სიმძლავრის ვარიაციები

ლაზერული დიოდური ჩიპები თავისთავად ავლენენ სიმძლავრის ვარიაციას. სათანადო დახარისხების ან კომპენსაციის გარეშე, ამ განსხვავებებმა შეიძლება გამოიწვიოს ტუმბოს არათანმიმდევრული ინტენსივობა სამიზნე არეალში.

②შეცდომები კოლიმაციისა და ფოკუსირების სისტემებში

ოპტიკურ კომპონენტებში (მაგ., FAC/SAC ლინზები, მიკროლინზების მასივები, ბოჭკოვანი შემაერთებლები) არასწორი განლაგება ან დეფექტები შეიძლება გამოიწვიოს სხივის ნაწილების გადახრა განკუთვნილი სამიზნიდან, რაც ქმნის ცხელ წერტილებს ან მკვდარ ზონებს.

③თერმული გრადიენტის ეფექტები

ნახევარგამტარული ლაზერები ტემპერატურის მიმართ ძალიან მგრძნობიარეა. გაგრილების სისტემის არასწორმა დიზაინმა ან არათანაბარმა გაგრილებამ შეიძლება გამოიწვიოს ტალღის სიგრძის დრიფტი სხვადასხვა ჩიპებს შორის, რაც გავლენას ახდენს შეერთების ეფექტურობასა და გამომავალი სიგნალის თანმიმდევრულობაზე.

④არასაკმარისი ბოჭკოვანი გამომავალი დიზაინი

მრავალბირთვიან ბოჭკოვან ან სხივურ-კომბინირებულ გამომავალ სტრუქტურებში, ბირთვის არასწორმა განლაგებამ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს ტუმბოს სინათლის არათანაბარი განაწილება გაძლიერების გარემოში.

3. ტექნიკა ერთგვაროვნების გასაუმჯობესებლად

①ჩიპების დახარისხება და სიმძლავრის შესაბამისობა

ლაზერული დიოდური ჩიპების ზუსტი სკრინინგი და დაჯგუფება, რათა უზრუნველყოფილი იყოს თითოეულ მოდულში თანმიმდევრული გამომავალი სიმძლავრე, რითაც მინიმუმამდეა დაყვანილი გადახურება და ცხელი წერტილების მომატება.

②ოპტიმიზირებული ოპტიკური დიზაინი

სხივის გადაფარვისა და ფოკუსირების სიზუსტის გასაუმჯობესებლად გამოიყენეთ არა-გამოსახულებითი ოპტიკა ან ჰომოგენიზირებადი ლინზები (მაგ., მიკროლინზების მასივები), რითაც გასწორდება ტუმბოს სინათლის პროფილი.

③გაუმჯობესებული თერმული მართვა

ჩიპებს შორის ტემპერატურის რყევების შესამცირებლად და სტაბილური გამომავალი რესურსის შესანარჩუნებლად გამოიყენეთ მაღალი თბოგამტარობის მასალები (მაგ., CuW, CVD ბრილიანტი) და ტემპერატურის ერთიანი კონტროლის სტრატეგიები.

④სინათლის ინტენსივობის ჰომოგენიზაცია

გაძლიერების გარემოში სინათლის უფრო თანაბარი სივრცითი განაწილების მისაღწევად, ტუმბოს სინათლის ტრაექტორიის გასწვრივ ჩართეთ დიფუზორები ან სხივის ფორმირების ელემენტები.

4. პრაქტიკული ღირებულება რეალურ სამყაროში გამოყენებაში

მაღალი დონის ლაზერულ სისტემებში—როგორიცაა ზუსტი სამრეწველო დამუშავება, სამხედრო ლაზერული აღნიშვნა, სამედიცინო მკურნალობა და სამეცნიერო კვლევა—ლაზერული გამომავალი სიგნალის სტაბილურობა და ხარისხი უმნიშვნელოვანესია. არათანაბარი გაძლიერების განაწილება პირდაპირ გავლენას ახდენს სისტემის საიმედოობასა და სიზუსტეზე, განსაკუთრებით შემდეგ სცენარებში:

①მაღალი ენერგიის პულსირებული ლაზერები: თავიდან აიცილებს ლოკალურ გაჯერებას ან არაწრფივ ეფექტებს

②ბოჭკოვანი ლაზერული გამაძლიერებლები: თრგუნავს ASE-ს (გაძლიერებული სპონტანური ემისიის) დაგროვებას

③LIDAR და დიაპაზონის საზომი სისტემები: აუმჯობესებს გაზომვის სიზუსტეს და განმეორებადობას

④სამედიცინო ლაზერები: უზრუნველყოფს ენერგიის ზუსტ კონტროლს მკურნალობის დროს

5. დასკვნა

გაძლიერების განაწილების ერთგვაროვნება შეიძლება არ იყოს ტუმბოს მოდულის ყველაზე თვალსაჩინო პარამეტრი, მაგრამ ის აუცილებელია მაღალი ხარისხის ლაზერული სისტემების საიმედოდ კვებისთვის. რადგან ლაზერის ხარისხსა და სტაბილურობაზე მოთხოვნები კვლავ იზრდება, ტუმბოს მოდულის მწარმოებლებმა ყურადღება უნდა მიაქციონ...„ერთგვაროვნების კონტროლი„როგორც ძირითადი პროცესი—ჩიპების შერჩევის, სტრუქტურული დიზაინისა და თერმული სტრატეგიების მუდმივი დახვეწა, რათა შემდგომი გამოყენებისთვის უფრო საიმედო და თანმიმდევრული ლაზერული წყაროები მიწოდებული იყოს.

დაინტერესებული ხართ, თუ როგორ ვაუმჯობესებთ ერთგვაროვნებას ჩვენი ტუმბოს მოდულებში? დაგვიკავშირდით დღესვე, რომ მეტი გაიგოთ ჩვენი გადაწყვეტილებებისა და ტექნიკური მხარდაჭერის შესახებ.