Sa natad sa mga high-power nga laser, ang mga laser bar usa ka kinahanglanon nga sangkap sa kinauyokan. Dili lamang sila nagsilbi nga sukaranan nga mga yunit sa output sa enerhiya, apan gilangkuban usab nila ang katukma ug panagsama sa modernong optoelectronic engineering.—nakuha nila ang angga: ang "engine" sa mga sistema sa laser. Apan unsa man gyud ang istruktura sa usa ka laser bar, ug giunsa kini paghatud sa napulo o bisan gatusan ka watts nga output gikan sa pipila lang ka milimetro ang gidak-on? Gisusi sa kini nga artikulo ang internal nga arkitektura ug mga sekreto sa engineering luyo sa mga bar sa laser.
1. Unsa ang Laser Bar?
Ang laser bar kay usa ka high-power emitting device nga gilangkuban sa daghang laser diode chips nga gihan-ay sa usa ka substrate. Samtang ang prinsipyo sa pagtrabaho niini susama sa usa ka semiconductor laser, ang laser bar naggamit sa usa ka multi-emitter layout aron makab-ot ang mas taas nga optical power ug mas compact form factor.
Ang mga bar sa laser kaylap nga gigamit sa mga sektor sa industriya, medikal, syensya, ug depensa, bisan ingon direkta nga gigikanan sa laser o ingon mga gigikanan sa bomba alang sa mga fiber laser ug solid-state laser.
2. Structural nga Komposisyon sa Laser Bar
Ang internal nga istruktura sa usa ka laser bar direkta nga nagtino sa pasundayag niini. Kini nag-una naglangkob sa mosunod nga mga core nga sangkap:
①Emitters Array
Ang mga laser bar kasagarang naglangkob sa 10 ngadto sa 100 ka emitters (laser cavities) nga gihan-ay sa kilid. Ang matag emitter maoy mga 50–150μm ang gilapdon ug naglihok isip independent gain region, nga adunay PN junction, resonant cavity, ug waveguide structure aron makamugna ug makapagawas ug laser light. Samtang ang tanan nga mga emitters adunay parehas nga substrate, kasagaran kini gipadagan sa kuryente nga managsama o sa mga zone.
②Semiconductor Layer Structure
Sa kasingkasing sa laser bar usa ka stack sa semiconductor layer, lakip ang:
- P-type ug N-type epitaxial layers (pagporma sa PN junction)
- Aktibo nga layer (pananglitan, quantum well structure), nga makamugna og stimulated emission
- Waveguide layer, pagsiguro sa mode control sa lateral ug vertical nga direksyon
- Bragg reflectors o HR / AR coatings, nga nagpalambo sa direksyon nga output sa laser
③Substrate ug Thermal Management Structure
Ang mga emitter gipatubo sa usa ka monolithic semiconductor substrate (kasagaran GaAs). Alang sa episyente nga pagwagtang sa kainit, ang laser bar gibaligya sa taas nga conductivity nga mga submount sama sa copper, W-Cu alloy, o CVD diamante, ug gipares sa mga heat sink ug aktibo nga mga sistema sa pagpabugnaw.
④Emission Surface ug Collimation System
Tungod sa dako nga divergence nga mga anggulo sa emitted beams, ang mga laser bar kasagarang adunay mga micro-lens arrays (FAC/SAC) para sa collimation ug beam shaping. Alang sa pipila nga mga aplikasyon, dugang nga mga optika—sama sa cylindrical lens o prisms—gigamit sa pagkontrolar sa layo nga field divergence ug beam nga kalidad.
3. Panguna nga Structural Factor nga Nakaimpluwensya sa Pagganap
Ang istruktura sa usa ka laser bar adunay hinungdanon nga papel sa pagtino sa kalig-on, kahusayan, ug kinabuhi sa serbisyo. Ang pila ka hinungdanon nga aspeto naglakip sa:
①Disenyo sa Pagdumala sa Thermal
Ang mga laser bar adunay taas nga densidad sa gahum ug gikonsentrahan nga kainit. Ang ubos nga pagbatok sa kainit hinungdanon, nga makab-ot pinaagi sa AuSn soldering o indium bonding, inubanan sa microchannel cooling alang sa uniporme nga pagwagtang sa kainit.
②Pagporma ug Pag-align sa Beam
Daghang mga emitter ang kanunay nga nag-antus sa dili maayo nga pagkadugtong ug pagkasayup sa wavefront. Ang tukma nga disenyo sa lens ug pag-align hinungdanon alang sa pagpauswag sa kalidad sa layo nga sagbayan.
③Pagkontrol sa Stress ug Kasaligan
Materyal mismatches sa thermal expansion coefficients mahimong mosangpot sa warping o microcracks. Ang packaging kinahanglan nga gidisenyo aron maapod-apod ang mekanikal nga stress nga parehas ug makasukol sa thermal cycling nga wala’y pagkadaot.
4. Umaabot nga Trends sa Laser Bar Design
Samtang ang panginahanglan alang sa mas taas nga gahum, gamay nga gidak-on, ug labi ka kasaligan nga pagtubo, ang mga istruktura sa laser bar nagpadayon sa pag-uswag. Ang panguna nga mga direksyon sa pag-uswag naglakip sa:
①Pagpalapad sa Wavelength: Pagpalapad sa 1.5μm ug mid-infrared nga mga banda
②Miniaturization: Makapahimo 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 nga output sa usa ka compact footprint
5. Panapos
Ingon nga ang“kasingkasing”sa mga high-power laser system, ang structural design sa laser bars 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 milimetro lang ang gilapdon dili lamang nagpakita sa mga advanced nga materyal ug mga teknik sa paggama, apan nagrepresentar usab sa taas nga lebel sa panagsama karon.'industriya sa photonics.
Sa pagtan-aw sa unahan, samtang ang panginahanglan alang sa episyente, kasaligan nga mga gigikanan sa laser nagpadayon sa pagtaas, ang mga pagbag-o sa istruktura sa bar sa laser magpabilin nga usa ka hinungdan nga drayber sa pagpauswag sa industriya sa laser sa bag-ong kataas.
Kung ikaw'nangita alang sa suporta sa eksperto sa pagputos sa laser bar, pagdumala sa thermal, o pagpili sa produkto, palihug kontaka kami. Kami'ania dinhi aron paghatag og gipahaom nga mga solusyon nga mohaum sa imong piho nga mga panginahanglanon sa aplikasyon.
Oras sa pag-post: Hul-02-2025