ലേസർ ബാറുകളുടെ ഘടന അനാവരണം ചെയ്യുന്നു: ഉയർന്ന പവർ ലേസറുകൾക്ക് പിന്നിലെ "മൈക്രോ അറേ എഞ്ചിൻ"

ഉയർന്ന പവർ ലേസറുകളുടെ മേഖലയിൽ, ലേസർ ബാറുകൾ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത കോർ ഘടകങ്ങളാണ്. ഊർജ്ജ ഉൽപാദനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റുകളായി മാത്രമല്ല, ആധുനിക ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെ കൃത്യതയും സംയോജനവും അവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.—ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ "എഞ്ചിൻ" എന്ന വിളിപ്പേര് അവർക്ക് നേടിക്കൊടുത്തു. എന്നാൽ ഒരു ലേസർ ബാറിന്റെ ഘടന എന്താണ്, ഏതാനും മില്ലിമീറ്റർ വലിപ്പത്തിൽ നിന്ന് പതിനായിരക്കണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ നൂറുകണക്കിന് വാട്ട്സ് ഔട്ട്പുട്ട് എങ്ങനെ നൽകുന്നു? ലേസർ ബാറുകൾക്ക് പിന്നിലെ ആന്തരിക വാസ്തുവിദ്യയും എഞ്ചിനീയറിംഗ് രഹസ്യങ്ങളും ഈ ലേഖനം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.

1. ലേസർ ബാർ എന്താണ്?

ഒരു ലേസർ ബാർ എന്നത് ഒരു സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ ലാറ്ററലായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം ലേസർ ഡയോഡ് ചിപ്പുകൾ ചേർന്ന ഒരു ഉയർന്ന പവർ എമിറ്റിംഗ് ഉപകരണമാണ്. അതിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ഒരൊറ്റ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റേതിന് സമാനമാണെങ്കിലും, ഉയർന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ പവറും കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ള ഫോം ഫാക്ടറും നേടുന്നതിന് ലേസർ ബാർ ഒരു മൾട്ടി-എമിറ്റർ ലേഔട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വ്യാവസായിക, വൈദ്യശാസ്ത്ര, ശാസ്ത്ര, പ്രതിരോധ മേഖലകളിൽ ലേസർ ബാറുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, നേരിട്ടുള്ള ലേസർ സ്രോതസ്സുകളായോ ഫൈബർ ലേസറുകൾക്കും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകൾക്കുമുള്ള പമ്പ് സ്രോതസ്സുകളായോ.

2. ലേസർ ബാറിന്റെ ഘടനാപരമായ ഘടന

ലേസർ ബാറിന്റെ ആന്തരിക ഘടനയാണ് അതിന്റെ പ്രകടനത്തെ നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. ഇതിൽ പ്രധാനമായും താഴെപ്പറയുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:

① (ഓഡിയോ)എമിറ്റേഴ്‌സ് അറേ

ലേസർ ബാറുകളിൽ സാധാരണയായി വശങ്ങളിലായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന 10 മുതൽ 100 ​​വരെ എമിറ്ററുകൾ (ലേസർ അറകൾ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഓരോ എമിറ്ററും ഏകദേശം 50 ആണ്–150 മീറ്റർμമീ വീതിയുള്ളതും ലേസർ പ്രകാശം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും പുറത്തുവിടുന്നതിനുമായി ഒരു പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ, റെസൊണന്റ് കാവിറ്റി, വേവ്ഗൈഡ് ഘടന എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു സ്വതന്ത്ര ഗെയിൻ മേഖലയായി വർത്തിക്കുന്നതുമാണ്. എല്ലാ എമിറ്ററുകളും ഒരേ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പങ്കിടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അവ സാധാരണയായി സമാന്തരമായോ സോണുകൾ വഴിയോ വൈദ്യുതമായി നയിക്കപ്പെടുന്നു.

② (ഓഡിയോ)സെമികണ്ടക്ടർ ലെയർ ഘടന

ലേസർ ബാറിന്റെ ഹൃദയഭാഗത്ത് സെമികണ്ടക്ടർ പാളികളുടെ ഒരു കൂട്ടമുണ്ട്, അവയിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

- പി-ടൈപ്പ്, എൻ-ടൈപ്പ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾ (പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു)

- സജീവ പാളി (ഉദാ: ക്വാണ്ടം കിണർ ഘടന), ഇത് ഉത്തേജിത ഉദ്‌വമനം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

- വേവ്ഗൈഡ് പാളി, ലാറ്ററൽ, ലംബ ദിശകളിൽ മോഡ് നിയന്ത്രണം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

- ലേസറിന്റെ ദിശാസൂചന ഔട്ട്പുട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ബ്രാഗ് റിഫ്ലക്ടറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ HR/AR കോട്ടിംഗുകൾ.

③ ③ മിനിമംഅടിവസ്ത്രവും താപ മാനേജ്മെന്റ് ഘടനയും

എമിറ്ററുകൾ ഒരു മോണോലിത്തിക് സെമികണ്ടക്ടർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലാണ് (സാധാരണയായി GaAs) വളർത്തുന്നത്. കാര്യക്ഷമമായ താപ വിസർജ്ജനത്തിനായി, ലേസർ ബാർ ചെമ്പ്, W-Cu അലോയ്, അല്ലെങ്കിൽ CVD ഡയമണ്ട് പോലുള്ള ഉയർന്ന ചാലകതയുള്ള സബ്‌മൗണ്ടുകളിൽ ലയിപ്പിച്ച് ഹീറ്റ് സിങ്കുകളും സജീവ കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുമായി ജോടിയാക്കുന്നു.

④ (ഓഡിയോ)എമിഷൻ സർഫസ് ആൻഡ് കൊളിമേഷൻ സിസ്റ്റം

പുറത്തുവിടുന്ന ബീമുകളുടെ വലിയ വ്യതിചലന കോണുകൾ കാരണം, ലേസർ ബാറുകളിൽ സാധാരണയായി കൊളിമേഷനും ബീം ഷേപ്പിംഗിനുമായി മൈക്രോ-ലെൻസ് അറേകൾ (FAC/SAC) സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, അധിക ഒപ്റ്റിക്സ്—സിലിണ്ടർ ലെൻസുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പ്രിസങ്ങൾ പോലുള്ളവ—ഫാർ-ഫീൽഡ് ഡൈവേർജൻസും ബീം ഗുണനിലവാരവും നിയന്ത്രിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

3. പ്രകടനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങൾ

ലേസർ ബാറിന്റെ ഘടന അതിന്റെ സ്ഥിരത, കാര്യക്ഷമത, സേവന ജീവിതം എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. നിരവധി പ്രധാന വശങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

① (ഓഡിയോ)താപ മാനേജ്മെന്റ് ഡിസൈൻ

ലേസർ ബാറുകൾ ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റിയും സാന്ദ്രീകൃത താപവും അവതരിപ്പിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ താപ പ്രതിരോധം അത്യാവശ്യമാണ്, ഇത് AuSn സോൾഡറിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഇൻഡിയം ബോണ്ടിംഗ് വഴിയും, ഏകീകൃത താപ വിസർജ്ജനത്തിനായി മൈക്രോചാനൽ കൂളിംഗുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് നേടാം.

② (ഓഡിയോ)ബീം ഷേപ്പിംഗും അലൈൻമെന്റും

ഒന്നിലധികം എമിറ്ററുകൾ പലപ്പോഴും മോശം കോഹറൻസും വേവ്ഫ്രണ്ട് തെറ്റായ ക്രമീകരണവും അനുഭവിക്കുന്നു. ഫാർ-ഫീൽഡ് ബീം ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് കൃത്യതയുള്ള ലെൻസ് രൂപകൽപ്പനയും വിന്യാസവും നിർണായകമാണ്.

③ ③ മിനിമംസമ്മർദ്ദ നിയന്ത്രണവും വിശ്വാസ്യതയും

താപ വികാസ ഗുണകങ്ങളിലെ വസ്തുക്കളുടെ പൊരുത്തക്കേടുകൾ വാർപ്പിംഗിനോ മൈക്രോക്രാക്കുകൾക്കോ ​​കാരണമായേക്കാം. മെക്കാനിക്കൽ സമ്മർദ്ദം തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യുന്ന തരത്തിലും, താപ ചക്രത്തെ ഡീഗ്രേഡേഷൻ കൂടാതെ നേരിടാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിലും പാക്കേജിംഗ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കണം.

4. ലേസർ ബാർ ഡിസൈനിലെ ഭാവി പ്രവണതകൾ

ഉയർന്ന ഊർജ്ജം, ചെറിയ വലിപ്പം, കൂടുതൽ വിശ്വാസ്യത എന്നിവയ്ക്കുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ലേസർ ബാർ ഘടനകൾ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. പ്രധാന വികസന ദിശകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

① (ഓഡിയോ)തരംഗദൈർഘ്യ വികാസം: 1.5 ലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നുμm, മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡുകൾ

② (ഓഡിയോ)മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ: കോം‌പാക്റ്റ് ഉപകരണങ്ങളിലും ഉയർന്ന സംയോജിത മൊഡ്യൂളുകളിലും ഉപയോഗം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

③ ③ മിനിമംസ്മാർട്ട് പാക്കേജിംഗ്: താപനില സെൻസറുകളും സ്റ്റാറ്റസ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് സിസ്റ്റങ്ങളും സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.

④ (ഓഡിയോ)ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള സ്റ്റാക്കിംഗ്: ഒരു ഒതുക്കമുള്ള കാൽപ്പാടിൽ കിലോവാട്ട്-ലെവൽ ഔട്ട്പുട്ട് നേടുന്നതിനുള്ള പാളികളുള്ള അറേകൾ.

5. ഉപസംഹാരം

എന്ന നിലയിൽ"ഹൃദയം”ഉയർന്ന പവർ ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ലേസർ ബാറുകളുടെ ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പന മൊത്തത്തിലുള്ള സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ പ്രകടനത്തെ നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഡസൻ കണക്കിന് എമിറ്ററുകൾ വെറും മില്ലിമീറ്റർ വീതിയുള്ള ഒരു ഘടനയിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് നൂതന മെറ്റീരിയലും നിർമ്മാണ സാങ്കേതിക വിദ്യകളും പ്രദർശിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, ഇന്നത്തെ ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള സംയോജനത്തെയും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.'ഫോട്ടോണിക്സ് വ്യവസായം.

ഭാവിയിൽ, കാര്യക്ഷമവും വിശ്വസനീയവുമായ ലേസർ സ്രോതസ്സുകൾക്കുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, ലേസർ വ്യവസായത്തെ പുതിയ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നതിൽ ലേസർ ബാർ ഘടനയിലെ നൂതനാശയങ്ങൾ ഒരു പ്രധാന ചാലകശക്തിയായി തുടരും.

നിങ്ങളാണെങ്കിൽ'ലേസർ ബാർ പാക്കേജിംഗ്, തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ്, അല്ലെങ്കിൽ ഉൽപ്പന്ന തിരഞ്ഞെടുപ്പ് എന്നിവയിൽ വിദഗ്ദ്ധ പിന്തുണ തേടുന്നു, ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടാൻ മടിക്കേണ്ടതില്ല. ഞങ്ങൾ'നിങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ പരിഹാരങ്ങൾ നൽകാൻ ഞങ്ങൾ ഇവിടെയുണ്ട്.