Դիոդային պոմպային մոդուլներում ուժեղացման միատարր բաշխում. Արդյունավետության կայունության բանալին

Ժամանակակից լազերային տեխնոլոգիաներում դիոդային պոմպային մոդուլները դարձել են պինդ վիճակի և մանրաթելային լազերների համար իդեալական պոմպի աղբյուր՝ իրենց բարձր արդյունավետության, հուսալիության և կոմպակտ դիզայնի շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, դրանց ելքային կատարողականության և համակարգի կայունության վրա ազդող կարևոր գործոններից մեկը պոմպային մոդուլի ներսում ուժեղացման բաշխման միատարրությունն է:

1. Ի՞նչ է եկամտի բաշխման միատարրությունը։

Դիոդային պոմպային մոդուլներում մի քանի լազերային դիոդային ձողեր դասավորված են զանգվածի մեջ, և դրանց պոմպային լույսը օպտիկական համակարգի միջոցով մատակարարվում է ուժեղացման միջավայր (օրինակ՝ Yb-լեգիրված մանրաթել կամ Nd:YAG բյուրեղ): Եթե պոմպային լույսի հզորության բաշխումը անհավասար է, դա հանգեցնում է միջավայրում ասիմետրիկ ուժեղացման, ինչը հանգեցնում է.

①Լազերային ելքի ճառագայթի որակի վատթարացում

②Նվազեցված ընդհանուր էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը

③Ջերմային լարվածության աճ և համակարգի կյանքի տևողության կրճատում

④Գործողության ընթացքում տեսողական վնասման ավելի բարձր ռիսկ

Հետևաբար, պոմպի լույսի բաշխման տարածական միատարրության հասնելը պոմպի մոդուլի նախագծման և արտադրության կարևորագույն տեխնիկական նպատակն է։

2. Անհավասարաչափ շահույթի բաշխման տարածված պատճառները

①Չիպի արտանետման հզորության տատանումներ

Լազերային դիոդային չիպերը բնույթով ցուցաբերում են հզորության տատանումներ: Առանց պատշաճ տեսակավորման կամ փոխհատուցման, այս տարբերությունները կարող են հանգեցնել թիրախային տարածքում պոմպի անհամապատասխան ինտենսիվության:

②Սխալներ կոլիմացիոն և ֆոկուսային համակարգերում

Օպտիկական բաղադրիչների (օրինակ՝ FAC/SAC ոսպնյակների, միկրոոսպնյակների զանգվածների, մանրաթելային միացնողների) անհամապատասխանությունները կամ թերությունները կարող են հանգեցնել ճառագայթի որոշ մասերի շեղմանը նախատեսված թիրախից՝ ստեղծելով թեժ կետեր կամ մեռյալ գոտիներ։

③Ջերմային գրադիենտի էֆեկտներ

Կիսահաղորդչային լազերները խիստ զգայուն են ջերմաստիճանի նկատմամբ: Ջերմափոխանակիչի վատ նախագծումը կամ անհավասար սառեցումը կարող են առաջացնել ալիքի երկարության շեղում տարբեր չիպերի միջև, ազդելով միացման արդյունավետության և ելքային լարերի կայունության վրա:

④Անբավարար մանրաթելային ելքային նախագծում

Բազմամիջուկ մանրաթելային կամ ճառագայթային համակցված ելքային կառուցվածքներում միջուկի սխալ դասավորությունը կարող է նաև հանգեցնել պոմպի լույսի ոչ միատարր բաշխման ուժեղացման միջավայրում։

3. Հզորության միատարրության բարելավման տեխնիկաներ

①Չիպերի տեսակավորում և հզորության համապատասխանեցում

Ճշգրիտ կերպով զտեք և խմբավորեք լազերային դիոդային չիպերը՝ յուրաքանչյուր մոդուլի ներսում կայուն ելքային հզորություն ապահովելու համար, նվազագույնի հասցնելով տեղայնացված գերտաքացումը և տաք կետերի ավելացումը։

②Օպտիմիզացված օպտիկական դիզայն

Կիրառեք ոչ պատկերող օպտիկա կամ հոմոգենացնող ոսպնյակներ (օրինակ՝ միկրոոսպնյակների զանգվածներ)՝ ճառագայթի համընկնումը և ֆոկուսավորման ճշգրտությունը բարելավելու համար, այդպիսով հարթեցնելով պոմպային լույսի պրոֆիլը։

③Բարելավված ջերմային կառավարում

Չիպից չիպ ջերմաստիճանի տատանումները նվազեցնելու և կայուն ելքային հզորություն պահպանելու համար օգտագործեք բարձր ջերմահաղորդականություն ունեցող նյութեր (օրինակ՝ CuW, CVD ադամանդ) և ջերմաստիճանի միատարր կառավարման ռազմավարություններ։

④Լույսի ինտենսիվության հոմոգենացում

Լույսի ավելի հավասարաչափ տարածական բաշխում ապահովելու համար ուժեղացման միջավայրում ներառեք դիֆուզորներ կամ ճառագայթաձևող տարրեր պոմպի լույսի ուղիների երկայնքով։

4. Գործնական արժեք իրական աշխարհում կիրառություններում

Բարձրակարգ լազերային համակարգերում—ինչպիսիք են ճշգրիտ արդյունաբերական մշակումը, ռազմական լազերային նշանակումը, բժշկական բուժումը և գիտական ​​հետազոտությունները—Լազերային ելքի կայունությունը և ճառագայթի որակը առաջնային նշանակություն ունեն: Անհավասարաչափ ուժեղացման բաշխումը անմիջականորեն ազդում է համակարգի հուսալիության և ճշգրտության վրա, մասնավորապես հետևյալ դեպքերում՝

①Բարձր էներգիայի իմպուլսային լազերներ. խուսափում են տեղային հագեցվածությունից կամ ոչ գծային էֆեկտներից

②Մանրաթելային լազերային ուժեղացուցիչներ. ճնշում է ASE (ուժեղացված ինքնաբուխ արտանետումների) կուտակումը

③LIDAR և հեռաչափման համակարգեր. Բարելավում է չափման ճշգրտությունը և կրկնելիությունը

④Բժշկական լազերներ. ապահովում են ճշգրիտ էներգիայի կառավարում բուժումների ընթացքում

5. Եզրակացություն

Ուժեղացման բաշխման միատարրությունը գուցե պոմպային մոդուլի ամենաակնառու պարամետրը չէ, բայց այն կարևոր է բարձր արդյունավետությամբ լազերային համակարգերի հուսալի սնուցման համար: Քանի որ լազերի որակի և կայունության նկատմամբ պահանջները շարունակում են աճել, պոմպային մոդուլների արտադրողները պետք է հաշվի առնեն...«միատարրության վերահսկողություն«որպես հիմնական գործընթաց—անընդհատ կատարելագործելով չիպերի ընտրությունը, կառուցվածքային նախագծումը և ջերմային ռազմավարությունները՝ ավելի հուսալի և հաստատուն լազերային աղբյուրներ մատակարարելու համար ներքևի կիրառություններին։

Հետաքրքրվա՞ծ եք, թե ինչպես ենք մենք օպտիմալացնում մեր պոմպային մոդուլների միատարրությունը: Կապվեք մեզ հետ այսօր՝ մեր լուծումների և տեխնիկական աջակցության մասին ավելին իմանալու համար: