Në teknologjinë moderne të lazerit, modulet e pompimit me diodë janë bërë burimi ideal i pompës për lazerët në gjendje të ngurtë dhe me fibra për shkak të efikasitetit të tyre të lartë, besueshmërisë dhe dizajnit kompakt. Megjithatë, një nga faktorët kritikë që ndikojnë në performancën e tyre të daljes dhe stabilitetin e sistemit është uniformiteti i shpërndarjes së fitimit brenda modulit të pompës.
1. Çfarë është Uniformiteti i Shpërndarjes së Fitimit?
Në modulet e pompimit të diodës, shufra të shumëfishta diodike lazeri janë të rregulluara në një varg, dhe drita e tyre e pompimit dërgohet në mediumin e përforcimit (siç është fibra e dopuar me Yb ose kristali Nd:YAG) përmes një sistemi optik. Nëse shpërndarja e fuqisë së dritës së pompimit është e pabarabartë, kjo çon në përforcim asimetrik në medium, duke rezultuar në:
①Cilësi e degraduar e rrezes së daljes së lazerit
②Efikasitet i reduktuar i përgjithshëm i konvertimit të energjisë
③Rritje e stresit termik dhe jetëgjatësi e reduktuar e sistemit
④Rrezik më i lartë i dëmtimit optik gjatë funksionimit
Prandaj, arritja e uniformitetit hapësinor në shpërndarjen e dritës së pompës është një objektiv teknik thelbësor në projektimin dhe prodhimin e modulit të pompës.
2. Shkaqet e zakonshme të shpërndarjes jo-uniforme të fitimit
①Variacionet në Fuqinë e Emetimit të Çipit
Çipat e diodës lazer shfaqin në mënyrë të natyrshme ndryshime në fuqi. Pa renditje ose kompensim të duhur, këto ndryshime mund të çojnë në intensitet të paqëndrueshëm të pompës në të gjithë zonën e synuar.
②Gabimet në sistemet e kolimacionit dhe fokusimit
Keqvendosjet ose të metat në komponentët optikë (p.sh., lentet FAC/SAC, grupet e mikrolenteve, bashkuesit e fibrave) mund të shkaktojnë që pjesë të rrezes të devijojnë nga objektivi i synuar, duke krijuar pika të nxehta ose zona të vdekura.
③Efektet e Gradientit Termik
Lazerët gjysmëpërçues janë shumë të ndjeshëm ndaj temperaturës. Dizajni i dobët i radiatorit ose ftohja e pabarabartë mund të shkaktojë zhvendosje të gjatësisë së valës midis çipave të ndryshëm, duke ndikuar në efikasitetin e çiftëzimit dhe qëndrueshmërinë e daljes.
④Dizajn i pamjaftueshëm i daljes së fibrave
Në strukturat e daljes me fibra shumëbërthamëshe ose me kombinim rrezesh, paraqitja e papërshtatshme e bërthamës mund të rezultojë gjithashtu në shpërndarje jo uniforme të dritës së pompës në mediumin e fitimit.
3. Teknika për të përmirësuar uniformitetin e fitimit
①Renditja e Çipave dhe Përputhja e Fuqisë
Strihni dhe gruponi me saktësi çipat e diodës lazer për të siguruar fuqi dalëse të qëndrueshme brenda secilit modul, duke minimizuar mbinxehjen e lokalizuar dhe pikat e nxehta të fitimit.
②Dizajn optik i optimizuar
Përdorni optikë jo-imazherike ose lente homogjenizuese (p.sh., grupe mikrolentesh) për të përmirësuar mbivendosjen e rrezes dhe saktësinë e fokusimit, duke rrafshuar kështu profilin e dritës së pompës.
③Menaxhim i Përmirësuar Termik
Përdorni materiale me përçueshmëri të lartë termike (p.sh., CuW, diamant CVD) dhe strategji uniforme të kontrollit të temperaturës për të zvogëluar luhatjet e temperaturës nga çipi në çip dhe për të ruajtur një prodhim të qëndrueshëm.
④Homogjenizimi i Intensitetit të Dritës
Përfshini difuzorë ose elementë formësues rrezesh përgjatë shtegut të dritës së pompës për të arritur një shpërndarje më të barabartë hapësinore të dritës brenda mediumit të përforcimit.
4. Vlerë praktike në aplikimet e botës reale
Në sistemet lazer të nivelit të lartë—siç janë përpunimi industrial preciz, përcaktimi i lazerit ushtarak, trajtimi mjekësor dhe kërkimi shkencor—Stabiliteti dhe cilësia e rrezes së daljes së lazerit janë parësore. Shpërndarja jo-uniforme e fitimit ndikon drejtpërdrejt në besueshmërinë dhe saktësinë e sistemit, veçanërisht në skenarët e mëposhtëm:
①Lazerë pulsues me energji të lartë: Shmang ngopjen lokale ose efektet jolineare
②Amplifikatorët me lazer me fibra: Shtypin grumbullimin e ASE (Emetim Spontan i Amplifikuar)
③Sistemet LIDAR dhe të telemetrit: Përmirëson saktësinë dhe përsëritshmërinë e matjes
④Lazerët mjekësorë: Sigurojnë kontroll të saktë të energjisë gjatë trajtimeve
5. Përfundim
Uniformiteti i shpërndarjes së përforcimit mund të mos jetë parametri më i dukshëm i një moduli pompe, por është thelbësor për furnizimin me energji të besueshme të sistemeve lazer me performancë të lartë. Ndërsa kërkesat për cilësinë dhe stabilitetin e lazerit vazhdojnë të rriten, prodhuesit e moduleve të pompës duhet të trajtojnë“kontrolli i uniformitetit"si një proces thelbësor—duke rafinuar vazhdimisht përzgjedhjen e çipave, projektimin strukturor dhe strategjitë termike për të ofruar burime lazeri më të besueshme dhe të qëndrueshme për aplikimet në rrjedhën e poshtme.
Të interesuar se si optimizojmë uniformitetin e fitimit në modulet tona të pompës? Na kontaktoni sot për të mësuar më shumë rreth zgjidhjeve dhe mbështetjes teknike që ofrojmë.
Koha e postimit: 20 gusht 2025