Samtang ang high-power nga mga aplikasyon sa laser nagpadayon sa pagpalapad, ang mga laser diode bar nahimong kinahanglanon sa mga lugar sama sa laser pumping, pagproseso sa industriya, medikal nga kagamitan, ug panukiduki sa siyensya. Uban sa ilang maayo kaayo nga densidad sa gahum, modular scalability, ug taas nga electro-optical efficiency, kini nga mga himan anaa sa kinauyokan sa daghang modernong mga sistema sa laser. Apan taliwala sa daghang mga indikasyon sa pasundayag sa usa ka laser diode bar, usa ka parameter ang kanunay nga mataligam-an apan hinungdanon kaayo: ang anggulo sa pagkalainlain. Gisusi niini nga artikulo ang mga kinaiya, pisikal nga gigikanan, ug mga implikasyon sa anggulo sa divergence sa mga laser diode bar—ug kung giunsa kini epektibo nga pagdumala sa optical nga disenyo.
1. Unsa ang Anggulo sa Divergence?
Ang anggulo sa divergence naghulagway kung giunsa ang usa ka laser beam mikaylap samtang kini mokaylap sa libre nga wanang. Kini nagpakita sa gidak-on nga ang sagbayan molapad gikan sa emission facet. Sa laser diode bar, ang anggulo sa divergence nagpakita sa lig-on nga asymmetry sa duha ka punoan nga direksyon:
Puasa nga Axis: Perpendicular sa bar surface. Ang rehiyon sa emisyon hilabihan ka pig-ot (kasagaran 1–2 µm), nga motultol ngadto sa dagkong mga anggulo sa divergence, kasagaran 30°–45° o labaw pa.
Hinay nga Axis: Parallel sa gitas-on sa bar. Ang emission nga rehiyon mas lapad (gatusan ka micron), nga moresulta sa mas gagmay nga mga anggulo sa divergence, kasagaran mga 5°–15°.
Kini nga asymmetric divergence usa ka dako nga hagit sa disenyo alang sa paghiusa sa sistema nga naglambigit sa mga laser diode bar.
2. Ang Pisikal nga Sinugdanan sa Pagkalainlain
Ang anggulo sa divergence una nga gitino sa istruktura sa waveguide ug ang gidak-on sa emission facet:
Sa paspas nga axis, ang emission area gamay ra kaayo. Sumala sa diffraction theory, ang gagmay nga mga aperture moresulta sa mas dako nga divergence.
Sa hinay nga axis, ang beam molapad subay sa gitas-on sa bar sa daghang mga emitter, nga miresulta sa usa ka gamay nga anggulo sa divergence.
Ingon nga resulta, ang mga laser diode bar sa kinaiyanhon nagpakita sa taas nga divergence sa paspas nga axis ug ubos nga divergence sa slow axis.
3. Sa Unsang Paagi Makaapektar ang Divergence Angle sa Disenyo sa Sistema
① Taas nga Gasto sa Collimation ug Beam Shaping
Tungod sa taas nga asymmetry sa raw beam, FAC (Fast Axis Collimation) ug SAC (Slow Axis Collimation) optics kinahanglan gamiton. Kini nagdugang sa pagkakomplikado sa sistema ug nanginahanglan taas nga katukma sa pag-install ug kalig-on sa thermal.
② Limitado nga Fiber Coupling Efficiency
Kung ang pagdugtong sa mga laser bar ngadto sa mga multimode fibers, optical system, o aspheric lens, ang dako nga fast-axis divergence mahimong mosangpot sa beam nga "spillover," nga makapakunhod sa kahusayan sa pagdugtong. Ang pagkalainlain usa ka hinungdan nga gigikanan sa pagkawala sa optical.
③ Kalidad sa Beam sa Module Stacking
Sa multi-bar stacked modules, ang dili maayo nga pagkontrol sa divergence mahimong hinungdan sa dili patas nga beam overlap o layo nga field distortion, nga makaapekto sa pagtutok sa katukma ug thermal distribution.
4. Unsaon Pagkontrol ug Pag-optimize sa Divergence sa Laser Diode Bars
Bisan kung ang pagkalainlain sa kadaghanan gihubit sa istruktura sa aparato, daghang mga estratehiya sa lebel sa sistema mahimong magamit alang sa pag-optimize:
①Paggamit sa FAC Lenses
Ang pagbutang sa usa ka fast-axis collimation lens duol sa emitting facet mag-compress sa beam ug makapamenos sa divergence sa fast axis—kini importante sa kadaghanang mga disenyo.
②SAC Lenses para sa Dugang nga Pagporma
Bisan kung ang pagkalainlain sa hinay nga axis gamay ra, gikinahanglan gihapon ang pagporma sa mga arrays o mga tinubdan sa kahayag sa linya aron makab-ot ang parehas nga output.
③Beam Combining ug Optical Shaping Design
Ang paggamit sa mga micro-lens arrays, cylindrical lens, o structured optics makatabang sa paghulma sa daghang laser beams ngadto sa taas nga kahayag, uniporme nga output.
④Pag-optimize sa Waveguide sa lebel sa Device
Ang pag-adjust sa gibag-on sa aktibo nga layer, disenyo sa waveguide, ug mga istruktura sa grating mahimo’g labi nga mapino ang pagkalainlain sa paspas nga axis gikan sa lebel sa chip.
5. Divergence Control sa Real-World Applications
①Mga Tinubdan sa Laser Pump
Sa high-power solid-state o fiber laser system, ang mga laser diode bar nagsilbing tinubdan sa bomba. Ang pagpugong sa pagkalainlain-labi na sa paspas nga axis-nagpauswag sa pagkaayo sa pagdugtong ug pagtutok sa sinag.
②Mga Medical Device
Para sa mga sistema sama sa laser therapy ug pagtangtang sa buhok, ang pagdumala sa divergence nagsiguro sa mas uniporme nga paghatud sa enerhiya ug mas luwas, mas epektibo nga pagtambal.
③Pang-industriya nga Pagproseso sa Materyal
Sa laser welding ug pagputol, optimized divergence nakatampo sa mas taas nga gahum density, mas maayo nga focus, ug mas tukma, episyente nga pagproseso.
6. Panapos
Ang anggulo sa divergence sa usa ka laser diode bar usa ka hinungdanon nga punto sa pagbalhin-gikan sa micro-scale chip physics ngadto sa macro-scale optical system.
Nagsilbi kini nga indikasyon sa kalidad sa beam ug usa ka utlanan sa disenyo alang sa paghiusa. Samtang ang mga panginahanglanon sa aplikasyon ug ang pagkakomplikado sa sistema nagpadayon sa pagsaka, ang pagsabut ug pagkontrol sa pagkalainlain nahimo nga usa ka kinauyokan nga katakus alang sa mga tiggama sa laser ug managsama nga mga integrator — labi na alang sa pag-uswag padulong sa mas taas nga gahum, kahayag, ug kasaligan.
Oras sa pag-post: Hul-14-2025