Dalam teknologi laser moden, modul pam diod telah menjadi sumber pam yang ideal untuk laser keadaan pepejal dan gentian kerana kecekapan, kebolehpercayaan dan reka bentuknya yang padat. Walau bagaimanapun, salah satu faktor kritikal yang mempengaruhi prestasi output dan kestabilan sistemnya ialah keseragaman pengagihan gandaan dalam modul pam.
1. Apakah Keseragaman Pengagihan Keuntungan?
Dalam modul pam diod, berbilang bar diod laser disusun dalam satu tatasusunan, dan cahaya pamnya dihantar ke medium gandaan (seperti gentian doped Yb atau kristal Nd:YAG) melalui sistem optik. Jika pengagihan kuasa cahaya pam tidak sekata, ia membawa kepada gandaan asimetri dalam medium, mengakibatkan:
①Kualiti pancaran output laser yang merosot
②Kecekapan penukaran tenaga keseluruhan berkurangan
③Peningkatan tekanan haba dan jangka hayat sistem yang berkurangan
④Risiko kerosakan optik yang lebih tinggi semasa operasi
Oleh itu, mencapai keseragaman ruang dalam pengagihan cahaya pam merupakan objektif teknikal yang penting dalam reka bentuk dan pembuatan modul pam.
2. Punca Lazim Pengagihan Keuntungan Tidak Seragam
①Variasi dalam Kuasa Pelepasan Cip
Cip diod laser secara semulajadinya mempamerkan variasi kuasa. Tanpa pengisihan atau pampasan yang betul, perbezaan ini boleh menyebabkan keamatan pam yang tidak konsisten merentasi kawasan sasaran.
②Kesilapan dalam Sistem Kolimasi dan Pemfokusan
Ketidaksejajaran atau kecacatan pada komponen optik (contohnya, kanta FAC/SAC, susunan mikrokanta, pengganding gentian) boleh menyebabkan bahagian pancaran menyimpang daripada sasaran yang dimaksudkan, mewujudkan titik panas atau zon mati.
③Kesan Kecerunan Terma
Laser semikonduktor sangat sensitif terhadap suhu. Reka bentuk heatsink yang lemah atau penyejukan yang tidak sekata boleh menyebabkan hanyutan panjang gelombang antara cip yang berbeza, yang menjejaskan kecekapan gandingan dan konsistensi output.
④Reka Bentuk Output Serat yang Tidak Mencukupi
Dalam struktur output gentian berbilang teras atau penggabungan rasuk, susun atur teras yang tidak betul juga boleh mengakibatkan pengagihan cahaya pam yang tidak seragam dalam medium gandaan.
3. Teknik untuk Meningkatkan Keseragaman Keuntungan
①Pengisihan Cip dan Pemadanan Kuasa
Saring dan kumpulkan cip diod laser dengan tepat untuk memastikan kuasa output yang konsisten dalam setiap modul, meminimumkan pemanasan melampau setempat dan titik panas gandaan.
②Reka Bentuk Optik yang Dioptimumkan
Gunakan optik bukan pengimejan atau kanta penghomogenan (contohnya, susunan mikrokanta) untuk meningkatkan pertindihan pancaran dan ketepatan pemfokusan, sekali gus meratakan profil cahaya pam.
③Pengurusan Terma yang Dipertingkatkan
Gunakan bahan kekonduksian terma yang tinggi (contohnya, CuW, berlian CVD) dan strategi kawalan suhu seragam untuk mengurangkan turun naik suhu cip-ke-cip dan mengekalkan output yang stabil.
④Homogenisasi Keamatan Cahaya
Masukkan peresap atau elemen pembentuk pancaran di sepanjang laluan cahaya pam untuk mencapai taburan ruang cahaya yang lebih sekata dalam medium gandaan.
4. Nilai Praktikal dalam Aplikasi Dunia Nyata
Dalam sistem laser mewah—seperti pemprosesan perindustrian jitu, penetapan laser ketenteraan, rawatan perubatan dan penyelidikan saintifik—Kestabilan dan kualiti pancaran output laser adalah yang paling penting. Pengagihan gandaan yang tidak seragam secara langsung memberi kesan kepada kebolehpercayaan dan ketepatan sistem, terutamanya dalam senario berikut:
①Laser berdenyut bertenaga tinggi: Mengelakkan ketepuan setempat atau kesan tak linear
②Penguat laser gentian: Menyekat pembentukan ASE (Pelepasan Spontan Diperkuat)
③Sistem LIDAR dan pencari jarak: Meningkatkan ketepatan dan kebolehulangan pengukuran
④Laser perubatan: Memastikan kawalan tenaga yang tepat semasa rawatan
5. Kesimpulan
Keseragaman pengagihan gandaan mungkin bukan parameter modul pam yang paling ketara, tetapi ia penting untuk menguasakan sistem laser berprestasi tinggi dengan andal. Memandangkan permintaan terhadap kualiti dan kestabilan laser terus meningkat, pengeluar modul pam mesti menangani"kawalan keseragaman"sebagai proses teras—sentiasa memperhalusi pemilihan cip, reka bentuk struktur dan strategi terma untuk menyampaikan sumber laser yang lebih andal dan konsisten kepada aplikasi hiliran.
Berminat dengan cara kami mengoptimumkan keseragaman gandaan dalam modul pam kami? Hubungi kami hari ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang penyelesaian dan sokongan teknikal kami.
Masa siaran: 20-Ogos-2025