Sa natad sa mga high-power laser, ang mga laser bar dili mabiyaan nga mga kinauyokan nga sangkap. Dili lang kini nagsilbi nga sukaranan nga mga yunit sa output sa enerhiya, apan kini usab naglangkob sa katukma ug integrasyon sa modernong optoelectronic engineering.—nga naghatag kanila sa angga: ang "makina" sa mga sistema sa laser. Apan unsa gyud ang istruktura sa usa ka laser bar, ug giunsa kini paghatag og napulo o bisan gatusan ka watts nga output gikan sa pipila lang ka milimetro ang gidak-on? Gisusi niini nga artikulo ang internal nga arkitektura ug mga sekreto sa inhenyeriya sa luyo sa mga laser bar.
1. Unsa ang Laser Bar?
Ang laser bar usa ka high-power emitting device nga gilangkoban sa daghang laser diode chips nga gihan-ay sa kilid sa usa ka substrate. Samtang ang prinsipyo sa pagtrabaho niini susama sa usa ka semiconductor laser, ang laser bar naggamit og multi-emitter layout aron makab-ot ang mas taas nga optical power ug mas compact nga form factor.
Ang mga laser bar kay kaylap nga gigamit sa mga sektor sa industriya, medikal, siyentipiko, ug depensa, isip direktang tinubdan sa laser o isip tinubdan sa bomba para sa mga fiber laser ug solid-state laser.
2. Istruktural nga Komposisyon sa usa ka Laser Bar
Ang internal nga istruktura sa usa ka laser bar direktang nagtino sa performance niini. Kini gilangkoban sa mosunod nga mga core components:
①Mga Emitter Array
Ang mga laser bar kasagaran gilangkoban sa 10 ngadto sa 100 ka emitter (mga lungag sa laser) nga gihan-ay nga magkatapad. Ang matag emitter mga 50–150μm ang gilapdon ug naglihok isip usa ka independente nga gain region, nga adunay PN junction, resonant cavity, ug waveguide structure aron makamugna ug makapagawas sa laser light. Samtang ang tanang emitter adunay parehas nga substrate, kini kasagaran gipadagan sa kuryente nga parallel o pinaagi sa mga zone.
②Istruktura sa Layer sa Semiconductor
Sa kinauyokan sa laser bar mao ang usa ka pundok sa mga lut-od sa semiconductor, lakip ang:
- Mga lut-od sa epitaxial nga tipo-P ug tipo-N (nga nagporma sa PN junction)
- Aktibong lut-od (pananglitan, istruktura sa quantum well), nga nagmugna og stimulated emission
- Waveguide layer, nga nagsiguro sa pagkontrol sa mode sa lateral ug vertical nga mga direksyon
- Mga Bragg reflector o HR/AR coatings, nga nagpalambo sa directional output sa laser
③Istruktura sa Pagdumala sa Substrate ug Thermal
Ang mga emitter gipatubo sa usa ka monolithic semiconductor substrate (kasagaran GaAs). Para sa episyente nga pagpalapad sa kainit, ang laser bar gi-solder ngadto sa mga high-conductivity submounts sama sa copper, W-Cu alloy, o CVD diamond, ug gipares sa mga heat sink ug active cooling systems.
④Sistema sa Emisyon sa Ibabaw ug Kolimasyon
Tungod sa dagkong mga anggulo sa divergence sa mga gipagawas nga silaw, ang mga laser bar kasagarang gisangkapan og mga micro-lens array (FAC/SAC) para sa collimation ug beam shaping. Para sa pipila ka mga aplikasyon, dugang nga mga optika—sama sa mga cylindrical lenses o prisma—gigamit aron makontrol ang far-field divergence ug kalidad sa beam.
3. Mga Pangunang Hinungdan sa Istruktura nga Nakaimpluwensya sa Pagganap
Ang istruktura sa usa ka laser bar adunay hinungdanong papel sa pagtino sa kalig-on, kahusayan, ug kinabuhi sa serbisyo niini. Pipila ka importanteng aspeto naglakip sa:
①Disenyo sa Pagdumala sa Init
Ang mga laser bar adunay taas nga power density ug concentrated heat. Importante ang ubos nga thermal resistance, nga makab-ot pinaagi sa AuSn soldering o indium bonding, inubanan sa microchannel cooling para sa parehas nga heat dissipation.
②Pagporma ug Pag-align sa Beam
Ang daghang emitter kasagarang mag-antos sa dili maayong coherence ug wavefront misalignment. Ang precision lens design ug alignment importante kaayo para mapaayo ang kalidad sa far-field beam.
③Pagkontrol sa Stress ug Kasaligan
Ang dili pagkatugma sa mga materyales sa thermal expansion coefficients mahimong mosangpot sa warping o microcracks. Ang packaging kinahanglan nga gidisenyo aron parehas nga maapod-apod ang mechanical stress ug makasugakod sa thermal cycling nga walay pagkadaot.
4. Mga Umaabot nga Uso sa Disenyo sa Laser Bar
Samtang nagkadako ang panginahanglan alang sa mas taas nga gahum, mas gamay nga gidak-on, ug mas kasaligan, ang mga istruktura sa laser bar nagpadayon sa pag-uswag. Ang mga nag-unang direksyon sa pag-uswag naglakip sa:
①Pagpalapad sa Wavelength: Moabot ngadto sa 1.5μm ug mid-infrared nga mga banda
②Paggamay: Pagpahimo sa paggamit sa mga compact device ug highly integrated modules
③Smart Packaging: Naglakip sa mga sensor sa temperatura ug mga sistema sa feedback sa status
④High-Density Stacking: Layered arrays aron makab-ot ang kilowatt-level output sa usa ka compact footprint
5. Konklusyon
Ingon nga ang"kasingkasing""sa mga high-power laser system, ang istruktura nga disenyo sa mga laser bar direktang nakaimpluwensya sa optical, electrical, ug thermal performance sa kinatibuk-ang sistema. Ang pag-integrate sa dose-dosenang mga emitter ngadto sa usa ka istruktura nga pipila lang ka milimetro ang gilapdon dili lamang nagpakita sa abante nga materyal ug mga teknik sa paggama, apan nagrepresentar usab sa taas nga lebel sa integrasyon sa karon.'industriya sa photonics.
Sa umaabot, samtang ang panginahanglan alang sa episyente ug kasaligan nga mga tinubdan sa laser nagpadayon sa pagsaka, ang mga inobasyon sa istruktura sa laser bar magpabilin nga usa ka hinungdanon nga hinungdan sa pagpauswag sa industriya sa laser ngadto sa bag-ong kahitas-an.
Kon ikaw'Kung nangita ka ug ekspertong suporta sa laser bar packaging, thermal management, o pagpili sa produkto, ayaw pagpanuko sa pagkontak kanamo. Kami'ania aron maghatag ug gipahaom nga mga solusyon nga mohaom sa imong piho nga mga panginahanglanon sa aplikasyon.
Oras sa pag-post: Hulyo-02-2025