Conas Maidir Léasair Leathsheoltóra Ardchumhachta NIR Laser?

Úsáidtear léasair leathsheoltóra ardchumhachta go forleathan i ndéantúsaíocht chliste, cumarsáid léasair, braite léasair, áilleacht leighis, etc. Ó rugadh iad, tá dul chun cinn mór déanta acu i dteoiric, i gcleachtas agus i gcur i bhfeidhm, rud a thugann cuntas ar an gcuid is mó den mhargadh léasair iomlán. Ina measc, is fearr léasair leathsheoltóra ard-chumhachta sa bhanna gar-infridhearg.

Sceallóga léasair leathsheoltóra ardchumhachta gar-infridhearg Is iad sceallóga léasair leathsheoltóra ardchumhachta na foinsí solais lárnacha de léasair ardfhuinnimh comhaimseartha arna léiriú ag léasair snáithíní optúla, stát soladach agus leathsheoltóra díreach. Is táscairí lárnacha iad cumhacht, gile agus iontaofacht na sliseanna léasair, a théann i bhfeidhm go díreach ar fheidhmíocht agus ar chostas an chórais léasair.

Áirítear ar phríomhstruchtúr sliseanna léasair leathsheoltóra ciseal astaithe solais epitaxial a sholáthraíonn meán gnóthachain léasair, leictreoid a instealladh iompróirí isteach sa chiseal astaithe solais epitaxial, agus dromchla cuas scoilteachta a fhoirmíonn cuas athshondach. Áirítear leis an bpróiseas forbartha sliseanna na céimeanna dearadh struchtúr epitaxial agus fás ábhar, dearadh struchtúr sliseanna agus próiseas ullmhúcháin, cuas cóireáil pasivation scoilteachta dromchla agus sciath optúla, tástáil pacáistiú sliseanna, iontaofacht saol sliseanna agus anailís feidhmíochta, i measc a bhfuil na táscairí lárnacha go díreach. Is iad na trí phríomhtheicneolaíochtaí ná dearadh struchtúr epitaxial agus fás ábhar, dearadh struchtúr sliseanna agus próiseas ullmhúcháin, scoilteacht dromchla cuas agus cóireáil pasivation.
(1) Dearadh struchtúir epitaxial agus fás ábhair Baineann dearadh struchtúir epitaxial agus fás ábhair le gnóthachan agus caidéalú an léasair, rud a chuireann isteach go díreach ar éifeachtacht leictreastatach an tslis. Is iad na príomhfhachtóirí ná heterojunction agus caillteanas voltais ábhar mórchóir, caillteanas sceitheadh ​​iompróra agus caillteanas ionsú solais. De réir anailíse banna fuinnimh na n-ábhar leathsheoltóra, tagann an voltas heterojunction go príomha as an gcomhéadan idir an ciseal teorann, an tsubstráit agus an ciseal waveguide, agus laghdaítear voltas heterojunction an sliseanna go héifeachtach trí ghrádán comhéadan agus uasmhéadú dópála ard. Is féidir friotaíocht ábhar mórchóir a bhaint amach trí chomhdhéanamh ábhair a choigeartú chun soghluaisteacht iompróra a mhéadú agus tiúchan dópála a mhéadú. Chun caillteanas sceite an iompróra a laghdú tá gá le bacainn iata iompróra leordhóthanach, go háirithe an bacainn leictreon p-eitleán. Dá bhrí sin, is gá machnamh cuimsitheach a dhéanamh ar laghdú ar fhriotaíocht ábhar mórchóir agus ar fheabhsú iata iompróra chun an comhdhéanamh ábhartha a bharrfheabhsú. Is féidir caillteanas ionsú optúil a bhaint amach de ghnáth trí struchtúr tonn-treoraithe cuas optúil ultra-mhór neamhshiméadrach a dhearadh. Nuair a fhanann tiús iomlán an chiseal waveguide gan athrú, laghdaítear tiús an chiseal tonn-treoraithe p-eitleán agus déantar tiús an chiseal tonntreoraithe n-eitleán a mhéadú, ionas go mbeidh an phríomhchuid den réimse optúil dáileadh sa ionsú íseal. an n-eitleán íseal-fhriotaíochta, laghdaigh forluí an réimse optúil agus an t-eitleán ard-ionsúite, laghdaigh voltas an ábhair mórchóir, agus laghdaigh an caillteanas ionsú solais. Ag an am céanna, in éineacht leis an dearadh dáileadh dópála de réir a chéile, déantar leas iomlán a bhaint as caillteanas voltais ábhar mórchóir agus caillteanas ionsú solais ag an am céanna. Is gnách go n-úsáideann sceallóga léasair sa bhanna 900 nm toibreacha chandamach InGaAs mar ábhar gnóthachain, agus toibreacha chandamach AlInGaAs le brú ard chun an gnóthachan a mhéadú, ach tá ceanglais níos déine ag toibreacha candamach AlInGaAs mar ábhar ceathartha maidir le rialú fáis ábhartha. Is gá an cóimheas atmaisféar agus an ráta fáis fáis a bharrfheabhsú chun fuinneamh núiclithe lochtanna comhlacht an tobair chandamach a mhéadú, rud a laghdóidh dlús lochtanna toibreacha chandamach agus toibreacha chandamach ardcháilíochta agus ardbhrú a fhás.
(2) Nuair a bhíonn an dearadh struchtúr sliseanna agus an próiseas monaraithe ag obair i mód ard-chumhachta, méadóidh déine modh ard-ordú cliathánach an sliseanna, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú géar ar uillinn éagsúlachta agus laghdú ar ghile. Úsáidtear ionsú agus scaipthe ar imeall an waveguide go ginearálta i dtuarascálacha litríochta chun déine na modhanna ard-ordú a laghdú, ach cuirfidh sé seo faoi deara freisin caillteanas ionsú breise ar mhodhanna íseal-ordú agus laghdóidh sé an chumhacht optúil iomlán. Ina theannta sin, nuair a bhíonn sé ag obair ag ardchumhacht, déantar déine réimse optúil an sliseanna a dháileadh go míchothrom sa treo fadaimseartha, agus tá an tiúchan iompróra a ghintear trí instealladh reatha an sliseanna struchtúir thraidisiúnta aonfhoirmeach sa treo fadaimseartha, mar sin tá an déine réimse optúil. agus ní féidir dáileadh tiúchan iompróra a mheaitseáil, beidh sé seo a tháirgeadh éifeacht dóite poll spáis ingearach, a eascraíonn i saturation cumhachta. Bealach amháin chun an fhadhb seo a réiteach ná struchtúr gléas dáileadh insteallta iompróra a choigeartú.
(3) Cóireáil scoilteachta agus pasivation dromchla cuas Is é an príomh-mhodh teip a bhaineann le sliseanna léasair leathsheoltóra ardchumhachta ná damáiste tubaiste optúil dromchla cuas (COMD). Tagann COMD as ionsú solais an dromchla cuas cleaving agus an ceantar máguaird nuair a bhíonn an sliseanna ag obair ag ardchumhacht. Is é is cúis le hionsú solais dromchla ná scoilteacht bannaí dangling dromchla, ocsaídiú dromchla agus éilliú dromchla, agus déantar scoilteacht dromchla cuas traidisiúnta san atmaisféar nó i dtimpeallacht ísealfholús, agus ní féidir an fhadhb seo a sheachaint. Tagann an ionsú solais sa réigiún in aice leis an dromchla scoilteachta ó ionsú idirbhanna. Nuair a oibríonn an sliseanna ag ardchumhacht, ardaíonn teocht an réigiúin seo, rud a fhágann go laghdaítear bearna banna an ábhair agus méadú ar ionsú idirbhanda. Is é an bealach is éifeachtaí chun an cineál ionsú seo a laghdú ná struchtúr fuinneoige bearna banna leathan (ionsú íseal) a fhoirmiú. Trí fhorbairt dearadh struchtúr epitaxial agus fás ábhar, dearadh struchtúr sliseanna agus próiseas ullmhúcháin, scoilteachta dromchla cuas agus cóireáil pasivation, tá Suzhou Everbright Huaxin Optoelectronics Technology Co., Ltd (dá ngairfear "Everbright Huaxin" anseo feasta) seolta 28 W. sliseanna léasair leathsheoltóra. Tagann méadú cumhachta an sliseanna go príomha ó dhearadh optamaithe struchtúr epitaxial an sliseanna agus feabhas a chur ar theicneolaíocht phróiseála speisialta an dromchla cuas. Tá tionchar ag fachtóirí cosúil le tairseach léasair, fána, agus lúbthacht ardchumhachta ar chumhacht aschuir léasair leathsheoltóra go príomha. De ghnáth trí laghdú a dhéanamh ar thiúchan dópála an acomhal pn chun laghdú na tairsí agus méadú an fhána a bhaint amach, agus beidh tiúchan dópála ró-íseal mar thoradh ar fhriotaíocht an acomhal pn agus méadú ar an voltas sliseanna. D'fhonn an fhadhb a réiteach maidir leis an gcothromaíocht idir fána tairseach agus voltas a bharrfheabhsú, leas iomlán a bhaint as Changguang Huaxin tiús an chiseal tonntreoraithe den struchtúr neamhshiméadrach cuas mór optúil, agus dhear sé go cúramach dáileadh na tiúchana dópála i réigiúin éagsúla den acomhal pn, mar sin maidir leis an tairseach a laghdú agus an éifeachtúlacht fána a fheabhsú. An éifeacht a choinneáil ar an voltas bunúsach tairiseach. Is éard atá i gceist le lúbadh ard-srutha go príomha ná laghdú ar éifeachtúlacht chandamach inmheánach nuair a bhíonn ardsruth á instealladh. Rinne Everbright leas iomlán a bhaint as struchtúr banna fuinnimh an ábhair in aice le réigiún gnóthachan an struchtúir léasair, d'fheabhsaigh sé cumas teorannaithe na n-acomhal pn leictreoin instealladh, agus chuir sé go héifeachtach leis an éifeachtúlacht chandamach le linn instealladh ardsrutha. Agus cumhacht an sliseanna léasair á bharrfheabhsú, leanann Everbright ag cur feabhas ar chaighdeán ábhartha an phróisis chóireála speisialta ar an dromchla cuas chun an cóimheas locht a laghdú, feabhas a chur ar chumas an dromchla cuas chun damáiste tubaiste optúil a sheasamh, agus a chinntiú go bhfuil an 28 W. Comhlíonann sliseanna léasair ard-chumhachta ceanglais an mhargaidh thionsclaíoch don saol léasair. riachtanais.

Mar uirlis phraiticiúil, d'fhorbair an léasair snáithín modúl foinse solais leathsheoltóra ard-chumhachta in aice-infridhearg go tapa le blianta beaga anuas mar gheall ar a buntáistí uathúla, agus tá ról tábhachtach aige i réimsí déantúsaíochta tionscail, próiseála agus taighde eolaíoch. Mar chroí-ghléas in aghaidh an tsrutha den léasair snáithín, tá forbairt na foinse caidéalaithe ag gabháil le forbairt agus fiú dul chun cinn teicneolaíochta iomlán an léasair snáithín.
(1) Foinse caidéalaithe léasair snáithín tionsclaíoch Le blianta beaga anuas, tá an margadh léasair snáithín tionsclaíoch forbartha go tapa agus tá móiminteam láidir aige. Tá léasair snáithíní tar éis dul chun tosaigh sa mhargadh próiseála léasair tionsclaíoch lena buntáistí uathúla teicneolaíochta agus iarratais. Chomh fada agus a bhaineann leis an margadh léasair snáithín tionsclaíoch, tá an teicneolaíocht léasair snáithín cumhachta íseal-go-mheánach tar éis aibithe agus a chobhsú, agus tá sé tar éis dul isteach go hiomlán sa chéim iomaíochta costais.

2) Foinse caidéalaithe léasair snáithín le haghaidh taighde eolaíoch. Go ginearálta tá ceanglais níos airde ag léasair snáithíní le haghaidh taighde eolaíoch ar ghile nó úsáidtear iad i gcásanna áirithe iarratais. Síneann na ceanglais seo go dtí an fhoinse pumpála. Go ginearálta, is gá go mbeadh gile ard agus méid beag ag an bhfoinse caidéalaithe. , meáchan éadrom, glasáil tonnfhad agus tréithe eile. Éilíonn méid beag dearadh pacáistithe dlúth don fhoinse caidéalaithe, agus éilíonn meáchan éadrom cóireáil laghdaithe meáchain riachtanach don fhoinse caidéalaithe agus úsáid ábhar miotail íseal-dlúis nua chun an bhlaosc feadáin a phróiseáil ar bhonn éifeachtacht seolta teasa a chinntiú.

High-brightness kilowatt-class fiber-coupled direct semiconductor lasers High-brightness kilowatt-class fiber-coupled direct semiconductor lasers have the characteristics of high brightness, wide wavelength range, high electro-optical conversion efficiency and easy use, and have a wide range of potential applications in industry and scientific research fields, such as for Metal material processing, Yb-doped fiber laser pumping, Raman nonlinear fiber laser pumping, and energy transfer. Brightness is defined as B=P·A-1·Ω-1, where P is the output power of the laser, A is the area of the beam waist of the output beam of the laser, and Ω is the solid angle of the divergence angle of the output beam of the laser. Generally speaking, the higher the brightness, the smaller the focused spot size and the longer the working distance. The continuous output power of a single laser diode light-emitting unit (or laser diode single tube) is less than 40 W, and it is necessary to use different beam combining methods to combine dozens to hundreds of single tube chips into a beam output to achieve kilowatt-level output. Conventional direct semiconductor lasers are based on a laser diode single tube or bar (composed of multiple single tubes), using spatial beam combining, polarization beam combining, coarse spectrum beam combining or fiber beam combining to increase output power. Direct semiconductor lasers based on this type of beam combining technology have high output power and low cost, and are favored by the industry, and can be used for welding and cladding of metal materials. Using the dense spectral beam combining technology based on a single-tube chip, Everbright Huaxin has successfully developed a variety of high-brightness fiber-coupled direct semiconductor lasers, which greatly improved the output brightness of direct semiconductor lasers (> 200 MW cm-2 Sr-1) and Electro-optical conversion efficiency (>45 faoin gcéad). Mar shampla, in 2019, sheol Everbright léasair leathsheoltóra 1 kW, 220 μm/NA0.22 (le gile aschuir 21MW cm-2 Sr -1), a úsáideadh go forleathan i dtáthú pláta tanaí; an bhliain chéanna, sheol sé léasair leathsheoltóra díreach 4 kW, 600 μm /NA0.22 (gile aschuir de 11 MW cm-2 Sr-1) go forleathan i gclúdach dromchla. Mar sin féin, mar gheall ar thrastomhas croí mór an tsnáithín aschuir agus gile íseal, ní féidir an cineál léasair seo a úsáid chun ábhair mhiotail a ghearradh agus iarratais taighde eolaíocha a dteastaíonn gile ard orthu. Taispeánann Figiúr 8 torthaí insamhalta sceallóga aon-fheadáin aonair a chomhcheanglaíonn cúpláil snáithíní go spásúil. Is é 12 an t-uaslíon sliseanna aon-fheadáin a fhreastalaíonn ar shnáithín 100 μm/NA0.22, agus mar sin níl an chumhacht aschurtha ach 12 uair níos mó ná sliseanna aon-fheadáin.

Is féidir léasair leathsheoltóra ard-chumhachta infridhearg a úsáid mar fhoinsí caidéalaithe agus feistí lárnacha le haghaidh léasair soladach-stáit agus snáithíní, agus is féidir iad a úsáid go díreach freisin i réimsí taighde tionscail agus eolaíochta trí theicneolaíochtaí éagsúla a chomhcheangal le bhíoma, ag áitiú margadh mór sa léasair. tionscal. Is gléas aonad é an sliseanna aon-fheadáin de fhoinse pumpála léasair leathsheoltóra ard-chumhachta. Cinneann a saintréithe cuimsitheacha an chumhacht aschuir optúil, éifeachtúlacht chomhshó, agus toirt an mhodúil foinse caidéalaithe deiridh. Dá bhrí sin, tá sé anois mar fhócas ár dtaighde agus forbartha agus taighde. Le taighde teoiriciúil domhain na foirne taighde, dul chun cinn na teicneolaíochta fáis ábhar, agus forbairt na teicneolaíochta pacáistithe, tá feabhas mór tagtha ar JTBYShield ar chumhacht aschuir, ar shaol, ar iontaofacht, agus ar chleachtas iarratais léasair leathsheoltóra ard-chumhachta, a ghiorrú go mór. an t-am idir bearna iasachta. Sa todhchaí, ní hamháin go ndéanfaidh muid dul chun cinn sna príomhtheicneolaíochtaí, ach bainfimid amach freisin tionsclaíocht, agus bainfimid amach logánú iomlán agus tionsclaíocht sliseanna agus feistí foinse caidéalaithe léasair ard-deireadh.

Eolas teagmhála:

Má tá aon smaointe agat, bíodh leisce ort labhairt linn. Is cuma cén áit a bhfuil ár gcustaiméirí agus cad iad na riachtanais atá againn, leanfaimid ár gcuspóir chun ardchaighdeán, praghsanna íseal, agus an tseirbhís is fearr a sholáthar dár gcustaiméirí.