Laser teknologia modernoan, diodo ponpaketa moduluak egoera solidoko eta zuntz laserretarako ponpaketa iturri aproposa bihurtu dira, eraginkortasun handia, fidagarritasuna eta diseinu trinkoa dutelako. Hala ere, haien irteerako errendimenduan eta sistemaren egonkortasunean eragina duten faktore kritikoetako bat ponpaketa moduluaren barruko irabazi banaketaren uniformetasuna da.
1. Zer da irabazi-banaketaren uniformetasuna?
Diodo ponpaketa moduluetan, laser diodo barra ugari daude sare batean antolatuta, eta haien ponpaketa-argia irabazi-ingurune batera bidaltzen da (adibidez, Yb-z dopatutako zuntz edo Nd:YAG kristal batera) sistema optiko baten bidez. Ponpaketa-argiaren potentzia-banaketa irregularra bada, irabazi asimetrikoa sortzen da ingurunean, eta ondorioz:
①Laser irteeraren izpiaren kalitatea hondatzea
②Energia-bihurketa eraginkortasun orokorra murriztua
③Estres termiko handiagoa eta sistemaren iraupena murriztua
④Funtzionamenduan zehar kalte optikoen arrisku handiagoa
Beraz, ponparen argi-banaketan uniformetasun espaziala lortzea helburu tekniko erabakigarria da ponpa-moduluen diseinuan eta fabrikazioan.
2. Irabazi-banaketa ez-uniformearen arrazoi ohikoenak
①Txip-igorpenaren potentziaren aldakuntzak
Laser diodo txipek berez potentzia aldaketak erakusten dituzte. Sailkapen edo konpentsazio egokirik gabe, desberdintasun hauek ponpaketa intentsitate ez-kongruentea sor dezakete helburu-eremuan.
②Kolimazio eta fokatze sistemetako akatsak
Osagai optikoetan (adibidez, FAC/SAC lenteak, mikrolenteen sareak, zuntz akoplagailuak) lerrokadura desegokiek edo akatsek izpiaren zati batzuk helburutik desbideratzea eragin dezakete, puntu beroak edo eremu hilak sortuz.
③Gradiente Termikoaren Efektuak
Erdieroaleen laserrak oso sentikorrak dira tenperaturarekiko. Bero-hustugailuaren diseinu eskasak edo hozte irregularrak uhin-luzeraren desbideratzea eragin dezake txip desberdinen artean, akoplamendu-eraginkortasunari eta irteeraren koherentziari eraginez.
④Zuntz Irteerako Diseinu Desegokia
Zuntz anitzeko edo habe-konbinazioko irteera-egituretan, nukleoaren diseinu desegokiak ponpaketa-argiaren banaketa ez-uniformea eragin dezake irabazi-ingurunean.
3. Irabazi-uniformetasuna hobetzeko teknikak
①Txip Sailkapena eta Potentzia Parekatzea
Zehaztasunez bahetu eta taldekatu laser diodo txipak modulu bakoitzean irteera-potentzia koherentea bermatzeko, tokiko gehiegi berotzea eta irabazi-puntu beroak minimizatuz.
②Diseinu optiko optimizatua
Erabili irudirik gabeko optikak edo homogeneizatzaile lenteak (adibidez, mikrolenteen matrizeak) izpien gainjartzea eta fokatze-zehaztasuna hobetzeko, eta horrela ponpa-argiaren profila berdindu.
③Kudeaketa Termiko Hobetua
Erabili eroankortasun termiko handiko materialak (adibidez, CuW, CVD diamantea) eta tenperatura kontrolerako estrategia uniformeak txipa arteko tenperatura gorabeherak murrizteko eta irteera egonkorra mantentzeko.
④Argi-intentsitatearen homogeneizazioa
Sartu difusoreak edo izpi-formako elementuak ponparen argi-ibilbidean zehar, irabazi-euskarrian argiaren banaketa espazial uniformeagoa lortzeko.
4. Balio praktikoa benetako munduko aplikazioetan
Goi-mailako laser sistemetan—hala nola, doitasun handiko industria-prozesamendua, laser militarren izendapena, tratamendu medikoa eta ikerketa zientifikoa—Laser irteeraren egonkortasuna eta izpiaren kalitatea funtsezkoak dira. Irabazi-banaketa ez-uniformeak zuzenean eragiten dio sistemaren fidagarritasunari eta zehaztasunari, batez ere honako egoera hauetan:
①Energia handiko laser pultsatuak: tokiko saturazioa edo efektu ez-linealak saihesten ditu
②Zuntz laser anplifikadoreak: ASE (Anplifikatutako Igorpen Espontaneoa) metaketa kentzen du
③LIDAR eta distantzia-neurketa sistemak: Neurketaren zehaztasuna eta errepikagarritasuna hobetzen ditu
④Laser medikoak: Tratamenduetan zehar energiaren kontrol zehatza bermatzen dute
5. Ondorioa
Irabazien banaketaren uniformetasuna ez da ponpa-modulu baten parametrorik ikusgarriena izango, baina ezinbestekoa da errendimendu handiko laser sistemak modu fidagarrian elikatzeko. Laseraren kalitatearen eta egonkortasunaren eskakizunak handitzen jarraitzen duten heinean, ponpa-moduluen fabrikatzaileek kontuan hartu behar dituzte..."uniformetasun-kontrola"prozesu nagusi gisa—etengabe fintzen ari dira txiparen hautaketa, egitura-diseinua eta estrategia termikoak, laser iturri fidagarriagoak eta koherenteagoak eskaintzeko aplikazio berrietara.
Gure ponpa-moduluen irabazi-uniformetasuna nola optimizatzen dugun jakin nahi duzu? Jarri gurekin harremanetan gaur gure irtenbideei eta laguntza teknikoari buruz gehiago jakiteko.
Argitaratze data: 2025eko abuztuak 20