Nalika aplikasi laser daya dhuwur terus berkembang, bar dioda laser wis dadi indispensable ing wilayah kayata pumping laser, Processing industri, peralatan medical, lan riset ilmiah. Kanthi kapadhetan daya sing apik banget, skalabilitas modular, lan efisiensi elektro-optik sing dhuwur, piranti kasebut minangka inti saka akeh sistem laser modern. Nanging ing antarane akeh pratondho kinerja bar dioda laser, siji parameter asring diabaikan nanging penting banget: sudut divergensi. Artikel iki nylidiki karakteristik, asal fisik, lan implikasi saka amba divergence ing laser diode bar-lan carane desain optik bisa èfèktif ngatur iku.
1. Apa Sudut Divergensi?
Sudut divergensi nggambarake carane sinar laser nyebar nalika nyebar ing ruang bebas. Iku nuduhake ombone sing beam ngembang saka facet emisi. Ing bar dioda laser, sudut divergensi nuduhake asimetri sing kuat ing rong arah utama:
Fast Axis: Jejeg lumahing bar. Wilayah emisi sempit banget (biasane 1-2 µm), sing nyebabake sudut divergensi gedhe, asring 30°–45° utawa luwih.
Axis alon: Podo karo dawa bar. Wilayah emisi luwih amba (ratusan mikron), nyebabake sudut divergensi luwih cilik, biasane watara 5°–15°.
Beda asimetris iki minangka tantangan desain utama kanggo integrasi sistem sing nglibatake bar dioda laser.
2. Asal-Usul Fisik saka Divergensi
Sudut divergensi utamane ditemtokake dening struktur pandu gelombang lan ukuran facet emisi:
Ing sumbu cepet, area emisi banget cilik. Miturut téori difraksi, aperture sing luwih cilik nyebabake divergensi sing luwih gedhe.
Ing sumbu alon, balok nggedhekake sadawane dawa bar ngliwati pirang-pirang emitter, nyebabake sudut divergensi sing luwih cilik.
Akibaté, dioda laser bar sipate nuduhake bedo dhuwur ing sumbu cepet lan bedo kurang ing sumbu alon.
3. Carane Divergence Angle mengaruhi Desain Sistem
① Biaya Collimation lan Beam Shaping Dhuwur
Amarga asimetri dhuwur saka sinar mentah, optik FAC (Fast Axis Collimation) lan SAC (Slow Axis Collimation) kudu digunakake. Iki nambah kerumitan sistem lan mbutuhake presisi instalasi sing dhuwur lan stabilitas termal.
② Efisiensi Sambungan Serat Terbatas
Nalika kopling bar laser menyang serat multimode, sistem optik, utawa lensa aspheric, bedo sumbu cepet gedhe bisa mimpin kanggo beam "spillover", nyuda efficiency kopling. Divergensi minangka sumber utama mundhut optik.
③ Kualitas Beam ing Modul Numpuk
Ing modul sing ditumpuk multi-bar, divergensi sing ora bisa dikontrol bisa nyebabake tumpang tindih sinar sing ora rata utawa distorsi adoh, sing mengaruhi presisi fokus lan distribusi termal.
4. Cara Ngontrol lan Ngoptimalake Bedane ing Bar Dioda Laser
Sanajan bedane umume ditemtokake dening struktur piranti, sawetara strategi tingkat sistem bisa digunakake kanggo ngoptimalake:
①Panganggone Lensa FAC
Nempatake lensa collimation sumbu cepet cedhak karo facet emitting compresses balok lan nyuda divergence ing sumbu cepet-iki penting ing paling desain.
②Lensa SAC kanggo Shaping Tambahan
Sanajan bedane sumbu alon luwih cilik, mbentuk isih dibutuhake ing susunan utawa sumber cahya garis kanggo entuk output seragam.
③Beam Nggabungke lan Optical Shaping Design
Nggunakake susunan lensa mikro, lensa silinder, utawa optik terstruktur bisa mbantu mbentuk pirang-pirang sinar laser dadi output seragam lan padhang dhuwur.
④Optimasi Waveguide Tingkat Piranti
Nyetel kekandelan lapisan aktif, desain waveguide, lan struktur grating bisa luwih nyaring beda sumbu cepet saka tingkat chip.
5. Kontrol Beda ing Aplikasi Nyata-Donya
①Sumber Laser Pump
Ing sistem solid-state utawa serat laser kanthi daya dhuwur, bar dioda laser dadi sumber pompa. Ngontrol divergensi-utamane ing sumbu cepet-nambah efisiensi kopling lan fokus sinar.
②Piranti Medis
Kanggo sistem kaya terapi laser lan mbusak rambut, ngatur divergensi njamin pangiriman energi sing luwih seragam lan perawatan sing luwih aman lan efektif.
③Pangolahan Bahan Industri
Ing welding laser lan nglereni, divergence optimized nyumbang kanggo Kapadhetan daya sing luwih dhuwur, fokus luwih, lan luwih tepat, Processing efisien.
6. Kesimpulan
Sudut divergensi bar dioda laser minangka titik transisi sing penting - saka fisika chip skala mikro menyang sistem optik skala makro.
Iki minangka indikator kualitas balok lan wates desain kanggo integrasi. Nalika panjaluk aplikasi lan kerumitan sistem terus mundhak, pangerten lan ngontrol divergensi dadi kompetensi inti kanggo produsen laser lan integrator sing padha-utamane kanggo maju menyang daya, padhang, lan linuwih sing luwih dhuwur.
Wektu kirim: Jul-14-2025