Lāzerdiodes stienis: galvenā jauda lieljaudas lāzera lietojumprogrammās

Lāzertehnoloģijām turpinoties attīstībai, lāzeru avotu veidi kļūst arvien daudzveidīgāki. Starp tiem lāzerdiožu stienis izceļas ar savu augsto jaudu, kompakto struktūru un izcilo termisko pārvaldību, padarot to par būtisku sastāvdaļu tādās jomās kā rūpnieciskā apstrāde, medicīnas estētika, sūknēšanas avoti un zinātniskā pētniecība.

1. Kas ir lāzera diodes stienis?

Lāzerdiožu stienis, kas pazīstams arī kā lāzerdiožu masīvs, ir lieljaudas pusvadītāju lāzera ierīce, kas izveidota, integrējot vairākas lāzeru emitējošas vienības uz viena kopīga substrāta. Parasti katra emitējošā vienība ir aptuveni 100 mikrometrus plata, savukārt kopējais stieņa platums var būt no vairākiem milimetriem līdz centimetriem. Tā kā vairākas lāzera vienības ir izvietotas blakus, lāzerdiožu stieņi var nodrošināt nepārtrauktu vai impulsa jaudu no desmitiem vatu līdz vairāk nekā kilovatam.

2. Galvenās iezīmes

① Augsts jaudas blīvums

Lāzerdiožu stieņi kompaktā telpā integrē vairākus emitētājus, lai nodrošinātu ārkārtīgi lielu jaudu, padarot tos ideāli piemērotus lietojumiem, kuriem nepieciešams liels enerģijas daudzums.

② Lieliska termiskā vadība

Stieņa struktūra ir saderīga ar dažādām iepakojuma tehnoloģijām, piemēram, AuSn (zelta-alvas), pilnībā indija un hibrīdiepakojumu, kas uzlabo siltuma izkliedi, pagarina ierīces kalpošanas laiku un nodrošina stabilu ilgtermiņa darbību.

③ Pielāgojami viļņu garumi

Atkarībā no pielietojuma lāzerdiožu stieņus var konstruēt dažādiem darba viļņu garumiem, piemēram, 808 nm, 915 nm, 940 nm un 976 nm. Ir pieejama arī īpaša viļņu garuma pielāgošana, lai apmierinātu dažādu materiālu un sistēmu īpašās vajadzības.

④ Elastīga staru kūļa forma

Lai gan lāzerdiožu stieņu staru kvalitāte parasti ir zemāka nekā vienmoda lāzeriem, optiskos komponentus, piemēram, lēcu blokus, šķiedru savienojumus un mikrolēcu sistēmas, var izmantot, lai kolimētu vai fokusētu staru, uzlabojot integrāciju un elastību sistēmas lietojumprogrammās.

3. Pielietojuma lauki

① Rūpnieciskā ražošana

Lāzerdiožu stieņi, ko izmanto plastmasas metināšanā, metālu termiskajā apstrādē, lāzertīrīšanā un marķēšanā, piedāvā izcilu cenas un veiktspējas attiecību sistēmās, kurām nepieciešami lieljaudas lāzera avoti.

② Medicīniskā un estētiskā

Piemēram, lāzerepilācijas ierīcēs plaši izmanto 808 nm lāzerdiožu stieņus. Tie nodrošina augstu jaudu un mērenu iespiešanās dziļumu, efektīvi iznīcinot matu folikulus, nebojājot apkārtējos audus.

③ Šķiedru lāzeru sūkņu avoti

Lieljaudas šķiedru lāzeru sistēmās lāzerdiožu stieņus bieži izmanto kā sūkņa avotus, lai ierosinātu Yb vai Er leģētas šķiedras, un tiem ir neaizstājama loma lieljaudas lāzeru sistēmu veidošanā.

④ Zinātniskā pētniecība un aizsardzība

Lāzerdiožu stieņi tiek plaši izmantoti arī tādās progresīvās tehnoloģijās kā augstas enerģijas fizikas eksperimenti, LiDAR un lāzerkomunikācijas, pateicoties to stabilajai jaudai un pielāgojamām īpašībām.

Tā kā lāzersistēmu veiktspējas prasības turpina pieaugt, lāzerdiožu stieņi attīstās, virzoties uz lielāku jaudu, lielāku uzticamību, mazākiem formas faktoriem un zemākām izmaksām. Kā galvenā lāzeru lietojumprogrammu sistēmu sastāvdaļa, lāzerdiožu stieņi tiek plaši izmantoti augsto tehnoloģiju jomās. Līdz ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību un arvien nobriedušāku nozares ķēdi, paredzams, ka lāzerdiožu stieņiem būs plašākas tirgus perspektīvas un tie nākotnē ieņems stratēģiskāku lomu.