A fannin lasers masu ƙarfi, sandunan laser muhimman abubuwa ne. Ba wai kawai suna aiki a matsayin muhimman sassan samar da makamashi ba, har ma suna nuna daidaito da haɗin gwiwar injiniyan optoelectronic na zamani.—Yana ba su laƙabi: "injin" na tsarin laser. Amma menene ainihin tsarin sandar laser, kuma ta yaya yake isar da dubun ko ma daruruwan watts na fitarwa daga 'yan milimita kaɗan? Wannan labarin yana bincika sirrin gine-ginen ciki da injiniyan da ke bayan sandunan laser.
1. Menene Sandunan Laser?
Sandar laser na'ura ce mai ƙarfi wacce ke fitar da abubuwa masu ƙarfi da yawa waɗanda aka haɗa da guntu-guntu na diode na laser da yawa waɗanda aka shirya a gefe ɗaya akan wani abu. Duk da cewa tsarin aikinsa yayi kama da na laser semiconductor guda ɗaya, sandar laser tana amfani da tsarin multi-emitter don cimma ƙarfin gani mafi girma da kuma ƙaramin tsari.
Ana amfani da sandunan Laser sosai a fannoni daban-daban na masana'antu, likitanci, kimiyya, da tsaro, ko dai a matsayin tushen laser kai tsaye ko kuma a matsayin tushen famfo don lasers na fiber da lasers masu ƙarfi.
2. Tsarin Tsarin Sandar Laser
Tsarin ciki na sandar laser kai tsaye yana ƙayyade aikinta. Ya ƙunshi manyan abubuwan da ke gaba:
①Jerin Masu Fitar da Kaya
Sandunan laser yawanci suna ƙunshe da masu fitar da iska 10 zuwa 100 (ƙofofin laser) waɗanda aka shirya a gefe da gefe. Kowane mai fitar da iska yana da kimanin 50.–150μFaɗin mita kuma yana aiki a matsayin yankin samun riba mai zaman kansa, wanda ke da mahaɗin PN, ramin resonant, da tsarin jagoran raƙuman ruwa don samar da hasken laser da fitar da shi. Duk da cewa duk masu fitar da iska suna raba substrate iri ɗaya, yawanci ana tuƙa su ta hanyar lantarki a layi ɗaya ko ta yankuna.
②Tsarin Layer na Semiconductor
A tsakiyar sandar laser akwai tarin yadudduka na semiconductor, gami da:
- Tsarin epitaxial na nau'in P da nau'in N (wanda ke samar da mahadar PN)
- Layer mai aiki (misali, tsarin rijiyar kwantum), wanda ke haifar da hayaki mai ƙarfi
- Tsarin jagora na Waveguide, yana tabbatar da sarrafa yanayi a cikin kwatancen gefe da tsaye
- Bragg reflectors ko shafi na HR/AR, wanda ke haɓaka fitowar laser a hanya
③Tsarin Gudanar da Tsarin Ƙasa da Tsarin Zafin Jiki
Ana shuka masu fitar da hayaki a kan wani abu mai kama da semiconductor (wanda galibi ake kira GaAs). Domin rage zafi mai inganci, ana haɗa sandar laser ɗin a kan ƙananan na'urori masu ɗaukar zafi kamar jan ƙarfe, ƙarfe mai ƙarfi na W-Cu, ko lu'u-lu'u na CVD, kuma ana haɗa su da na'urorin dumama zafi da tsarin sanyaya mai aiki.
④Tsarin Haɗakar Fitowa da Tsarin Haɗa Fitowa
Saboda manyan kusurwoyin da ke bambanta hasken da aka fitar, sandunan laser galibi suna da ƙananan layukan ruwan tabarau (FAC/SAC) don haɗakar haske da siffanta hasken. Don wasu aikace-aikace, ƙarin na'urorin gani—kamar ruwan tabarau na silinda ko prism—ana amfani da su don sarrafa bambancin fili mai nisa da ingancin katako.
3. Muhimman Abubuwan da ke Tasirin Tsarin Aiki
Tsarin sandar laser yana taka muhimmiyar rawa wajen tantance kwanciyar hankali, inganci, da tsawon lokacin aikinsa. Abubuwa da dama sun haɗa da:
①Tsarin Gudanar da Zafin Jiki
Sandunan Laser suna da ƙarfin iko mai yawa da zafi mai ƙarfi. Ƙananan juriya ga zafi yana da mahimmanci, ana samun su ta hanyar haɗa AuSn ko haɗin indium, tare da sanyaya microchannel don watsa zafi iri ɗaya.
②Siffanta da Daidaito na Bishiya
Masu fitar da ruwa da yawa sau da yawa suna fama da rashin daidaiton daidaito da kuma rashin daidaiton gaban raƙuman ruwa. Tsarin ruwan tabarau daidaitacce da daidaitawa suna da mahimmanci don inganta ingancin hasken nesa.
③Kula da Damuwa da Aminci
Rashin daidaiton kayan aiki a cikin ma'aunin faɗaɗa zafi na iya haifar da karkacewa ko ƙananan fasa. Dole ne a tsara marufi don rarraba damuwa ta injiniya daidai gwargwado kuma ya jure zagayowar zafi ba tare da lalacewa ba.
4. Abubuwan da ke Faruwa a Nan Gaba a Tsarin Shagon Laser
Yayin da buƙatar ƙarin ƙarfi, ƙaramin girma, da kuma ƙarin aminci ke ƙaruwa, tsarin sandunan laser yana ci gaba da bunƙasa. Manyan hanyoyin haɓakawa sun haɗa da:
①Faɗaɗa Tsawon Raƙuman Ruwa: Faɗaɗa zuwa 1.5μm da tsakiyar infrared
②Rage amfani: Yana ba da damar amfani da shi a cikin ƙananan na'urori da kayayyaki masu haɗaka sosai
③Kwafi Mai Wayo: Haɗa na'urori masu auna zafin jiki da tsarin mayar da martani ga yanayi
④Tarin Yawan Nauyi: Jerin layuka don cimma fitowar matakin kilowatt a cikin ƙaramin sawun ƙafa
5. Kammalawa
Kamar yadda"zuciya"na tsarin laser mai ƙarfi, ƙirar tsarin sandunan laser kai tsaye yana tasiri kai tsaye ga aikin gani, lantarki, da zafi na tsarin gabaɗaya. Haɗa ɗimbin masu fitar da iska zuwa cikin tsari mai faɗin milimita kaɗan ba wai kawai yana nuna dabarun kayan aiki da ƙera abubuwa na zamani ba, har ma yana wakiltar babban matakin haɗin kai a yau.'masana'antar photonics.
Idan aka yi la'akari da gaba, yayin da buƙatar ingantattun hanyoyin laser masu inganci da inganci ke ci gaba da ƙaruwa, sabbin abubuwa a tsarin sandunan laser za su ci gaba da zama babban abin da ke haifar da haɓaka masana'antar laser zuwa sabon matsayi.
Idan kai'Idan kuna neman tallafi na ƙwararru a fannin marufi na marufi na laser, sarrafa zafi, ko zaɓin samfura, ku ji daɗin tuntuɓar mu.'zo nan don samar da mafita na musamman don dacewa da takamaiman buƙatun aikace-aikacen ku.
Lokacin Saƙo: Yuli-02-2025