Ing babagan laser daya dhuwur, batangan laser minangka komponen inti sing ora bisa dipisahake. Ora mung dadi unit dhasar output energi, nanging uga nggambarake presisi lan integrasi teknik optoelektronik modern.—sing ndadekake dheweke dijuluki: "mesin" sistem laser. Nanging apa sejatine struktur bar laser, lan kepiye carane ngasilake puluhan utawa malah atusan watt output mung saka ukuran sawetara milimeter? Artikel iki njelajah arsitektur internal lan rahasia teknik ing mburi bar laser.
1. Apa Kuwi Bar Laser?
Bar laser iku piranti pemancar daya dhuwur sing kasusun saka pirang-pirang chip dioda laser sing disusun lateral ing siji substrat. Sanajan prinsip kerjane padha karo laser semikonduktor tunggal, bar laser nggunakake tata letak multi-emitor kanggo entuk daya optik sing luwih dhuwur lan faktor bentuk sing luwih ringkes.
Batangan laser digunakake sacara wiyar ing sektor industri, medis, ilmiah, lan pertahanan, minangka sumber laser langsung utawa minangka sumber pompa kanggo laser serat lan laser solid-state.
2. Komposisi Struktural Batang Laser
Struktur internal bar laser langsung nemtokake kinerjane. Struktur iki utamane kasusun saka komponen inti ing ngisor iki:
①Array Emitter
Batang laser biasane kasusun saka 10 nganti 100 emitor (rongga laser) sing disusun jejer-jejer. Saben emitor duweni udakara 50–150μambane m lan tumindak minangka wilayah gain independen, kanthi sambungan PN, rongga resonansi, lan struktur pandu gelombang kanggo ngasilake lan ngetokake cahya laser. Sanajan kabeh emitor nuduhake substrat sing padha, biasane digerakake kanthi listrik kanthi paralel utawa zona.
②Struktur Lapisan Semikonduktor
Ing jantung bar laser ana tumpukan lapisan semikonduktor, kalebu:
- Lapisan epitaksial tipe-P lan tipe-N (mbentuk sambungan PN)
- Lapisan aktif (contone, struktur sumur kuantum), sing ngasilake emisi sing dirangsang
- Lapisan Waveguide, njamin kontrol mode ing arah lateral lan vertikal
- Reflektor Bragg utawa lapisan HR/AR, sing ningkatake output arah laser
③Struktur Manajemen Substrat lan Termal
Emitor-emitor kasebut ditumbuhake ing substrat semikonduktor monolitik (umume GaAs). Kanggo disipasi panas sing efisien, batang laser disolder menyang submount konduktivitas dhuwur kayata tembaga, paduan W-Cu, utawa berlian CVD, lan dipasangake karo heat sink lan sistem pendingin aktif.
④Sistem Permukaan lan Kolimasi Emisi
Amarga sudut divergensi sing gedhe saka sinar sing dipancarake, batang laser biasane dilengkapi susunan mikro-lensa (FAC/SAC) kanggo kolimasi lan mbentuk sinar. Kanggo aplikasi tartamtu, optik tambahan—kaya lensa silinder utawa prisma—digunakake kanggo ngontrol divergensi medan jauh lan kualitas sinar.
3. Faktor Struktural Utama sing Mempengaruhi Kinerja
Struktur batang laser nduweni peran penting kanggo nemtokake stabilitas, efisiensi, lan umur layanane. Sawetara aspek kunci kalebu:
①Desain Manajemen Termal
Batang laser nduweni kapadhetan daya dhuwur lan panas sing pekat. Resistensi termal sing endhek iku penting banget, sing bisa ditindakake liwat solder AuSn utawa ikatan indium, digabungake karo pendinginan mikrokanal kanggo disipasi panas sing seragam.
②Pembentukan lan Penyelarasan Balok
Multiple emitter asring ngalami koherensi sing kurang apik lan misalignment wavefront. Desain lan alignment lensa presisi penting banget kanggo ningkatake kualitas sinar medan jauh.
③Kontrol Stres lan Keandalan
Ketidakcocokan bahan ing koefisien ekspansi termal bisa nyebabake bengkok utawa retakan mikro. Kemasan kudu dirancang kanggo nyebarake tekanan mekanik kanthi rata lan tahan siklus termal tanpa degradasi.
4. Tren Mangsa Ngarep ing Desain Batang Laser
Amarga panjaluk daya sing luwih dhuwur, ukuran sing luwih cilik, lan linuwih sing luwih gedhe saya tambah, struktur batang laser terus berkembang. Arah pangembangan utama kalebu:
①Ekspansi Panjang Gelombang: Nganti 1,5μpita m lan inframerah tengah
②Miniaturisasi: Ngaktifake panggunaan ing piranti kompak lan modul sing terintegrasi banget
③Kemasan Cerdas: Nggabungake sensor suhu lan sistem umpan balik status
④Tumpukan Kapadhetan Dhuwur: Susunan berlapis kanggo entuk output tingkat kilowatt kanthi ukuran sing ringkes
5. Dudutan
Minangka"jantung""Saka sistem laser daya dhuwur, desain struktural batang laser langsung mengaruhi kinerja optik, listrik, lan termal saka sistem sakabèhé. Ngintegrasikaké puluhan emitor menyang struktur sing ambané mung milimeter ora mung nuduhaké teknik material lan fabrikasi sing canggih, nanging uga makili tingkat integrasi sing dhuwur ing jaman saiki.'industri fotonik.
Madhep mangsa ngarep, amarga panjaluk kanggo sumber laser sing efisien lan dipercaya terus mundhak, inovasi ing struktur batang laser bakal tetep dadi pendorong utama kanggo ngembangake industri laser menyang level sing luwih dhuwur.
Yen sampeyan'Yen sampeyan nggoleki dhukungan ahli ing kemasan bar laser, manajemen termal, utawa pilihan produk, aja ragu-ragu hubungi kita. Kita'ana ing kene kanggo nyedhiyakake solusi sing cocog karo kabutuhan aplikasi khusus sampeyan.
Wektu kiriman: 02-Jul-2025