Ann an raon leusairean àrd-chumhachd, tha bàraichean leusair nam prìomh phàirtean riatanach. Chan e a-mhàin gu bheil iad nan aonadan bunaiteach airson toradh lùtha, ach tha iad cuideachd a’ riochdachadh mionaideachd agus amalachadh innleadaireachd optoelectronic an latha an-diugh.—a’ cosnadh am far-ainm dhaibh: “einnsean” shiostaman laser. Ach dè dìreach a th’ ann an structar bàr laser, agus ciamar a bheir e seachad deichean no eadhon ceudan de watts de thoradh bho dìreach beagan mhìlemeatairean ann am meud? Tha an artaigil seo a’ sgrùdadh dìomhaireachdan ailtireachd a-staigh agus innleadaireachd air cùl bhàraichean laser.
1. Dè a th’ ann am Bàr Laser?
'S e inneal sgaoilidh àrd-chumhachd a th' ann am bàr leusair air a dhèanamh suas de iomadh sliseag diode leusair air an cur air dòigh gu taobhach air aon fho-strat. Ged a tha a phrionnsabal obrach coltach ri prionnsapal obrachaidh leusair leth-chonnsachaidh singilte, bidh am bàr leusair a’ cleachdadh cruth ioma-sgaoilidh gus cumhachd optigeach nas àirde agus cruth nas dlùithe a choileanadh.
Tha bàraichean laser air an cleachdadh gu farsaing ann an roinnean gnìomhachais, meidigeach, saidheansail agus dìon, an dàrna cuid mar stòran laser dìreach no mar stòran pumpa airson lasers snàithleach agus lasers staid-chruaidh.
2. Co-dhèanamh Structarail Bàr Laser
Tha structar a-staigh bàr leusair a’ dearbhadh a choileanadh gu dìreach. Tha e air a dhèanamh suas sa mhòr-chuid de na prìomh phàirtean a leanas:
①Sreath sgaoilidh
Mar as trice bidh bàraichean leusair air an dèanamh suas de 10 gu 100 sgaoileadair (cuasan leusair) air an cur ri taobh a chèile. Tha timcheall air 50 anns gach sgaoileadair.–150μm de leud agus ag obair mar roinn buannachd neo-eisimeileach, anns a bheil snaim PN, cuas ath-shondach, agus structar treòraiche tonn gus solas laser a ghineadh agus a leigeil a-mach. Ged a tha an aon fho-strat aig a h-uile sgaoileadair, mar as trice bidh iad air an stiùireadh gu dealain ann an co-shìnte no le sònaichean.
②Structar Sreath Leth-sheoltaiche
Aig cridhe a’ bhàr laser tha cruach de shreathan leth-chonnsachaidh, nam measg:
- sreathan epitaxial seòrsa-P agus seòrsa-N (a’ cruthachadh an snaim PN)
- Sreath ghnìomhach (me, structar tobair cuantamach), a bhios a’ gineadh sgaoilidhean brosnaichte
- Sreath treòrachaidh tonn, a’ dèanamh cinnteach à smachd modh ann an stiùiridhean taobhach is dìreach
- Meòrachadh Bragg no còtaichean HR/AR, a neartaicheas toradh treòraichte an leusair
③Structar Riaghlaidh Teirmeach agus Fo-strat
Tha na sgaoileadairean air am fàs air fo-strat leth-chonnsachaidh monolithach (GaAs mar as trice). Gus teas a sgaoileadh gu h-èifeachdach, tha am bàr laser air a thàthadh air fo-shuidheachaidhean àrd-ghiùlaineachd leithid copar, aloidh W-Cu, no daoimean CVD, agus air a chàradh le sincichean teas agus siostaman fuarachaidh gnìomhach.
④Siostam Uachdar Sgaoilidh agus Co-thaobhadh
Air sgàth nan ceàrnan mòra eadar-dhealaichte anns na gathan a thèid a leigeil a-mach, mar as trice bidh bàraichean laser uidheamaichte le sreathan meanbh-lionsan (FAC/SAC) airson co-thaobhadh agus cumadh gathan. Airson cuid de thagraidhean, optaig a bharrachd—leithid lionsan siolandair no prìosaman—air an cleachdadh gus smachd a chumail air eadar-dhealachadh achaidh fad às agus càileachd beam.
3. Prìomh Fhactaran Structarail a bheir Buaidh air Coileanadh
Tha structar bàr leusair a’ cluich pàirt chudromach ann a bhith a’ dearbhadh a sheasmhachd, a èifeachdas agus a bheatha seirbheis. Tha grunn phrìomh thaobhan a’ gabhail a-steach:
①Dealbhadh Riaghlaidh Teirmeach
Tha dùmhlachd cumhachd àrd agus teas dlùth aig bàraichean leusair. Tha strì an aghaidh teirmeach ìosal riatanach, a gheibhear tro bhith a’ tàthadh AuSn no a’ ceangal indium, còmhla ri fuarachadh meanbh-sheanail airson sgaoileadh teas èideadh.
②Cruthachadh agus Co-thaobhadh Beam
Bidh iomadh sgaoileadair gu tric a’ fulang le droch cho-leanailteachd agus mì-thaobhadh aghaidh-tonn. Tha dealbhadh agus co-thaobhadh lionsan mionaideach deatamach airson càileachd beam raon-fada a leasachadh.
③Smachd air cuideam agus earbsachd
Dh’fhaodadh mì-cho-fhreagarrachd stuthan ann an co-èifeachdan leudachaidh teirmeach leantainn gu lùbadh no sgàinidhean beaga. Feumar pacaigeadh a dhealbhadh gus cuideam meacanaigeach a sgaoileadh gu cothromach agus seasamh an aghaidh cearcall teirmeach gun mhilleadh.
4. Gluasadan san Àm ri Teachd ann an Dealbhadh Bàr Laser
Mar a bhios an t-iarrtas airson cumhachd nas àirde, meud nas lugha, agus earbsachd nas motha a’ fàs, bidh structaran bàr laser a’ sìor atharrachadh. Am measg nan stiùiridhean leasachaidh as cudromaiche tha:
①Leudachadh Tonn-fhaid: A’ leudachadh gu 1.5μcòmhlain m agus meadhan-infridhearg
②Miniaturachadh: A’ comasachadh cleachdadh ann an innealan teann agus modalan làn-aonaichte
③Pacadh Glic: A’ toirt a-steach mothachairean teòthachd agus siostaman fios-air-ais inbhe
④Cruachadh Dùmhlachd Àrd: Sreathan sreathan gus toradh ìre cileavat a choileanadh ann an lorg-coise teann
5. Co-dhùnadh
Mar a tha an“cridhe"Ann an siostaman leusair àrd-chumhachd, tha dealbhadh structarail nam bàraichean leusair a’ toirt buaidh dhìreach air coileanadh optigeach, dealain agus teirmeach an t-siostaim iomlan. Chan e a-mhàin gu bheil amalachadh dusanan de luchd-sgaoilidh ann an structar dìreach milliméadar de leud a’ taisbeanadh stuthan adhartach agus dhòighean saothrachaidh, ach tha e cuideachd a’ riochdachadh an ìre àrd de amalachadh an-diugh.'gnìomhachas fotonaigs.
A’ coimhead air adhart, leis gu bheil an t-iarrtas airson stòran laser èifeachdach, earbsach a’ sìor dhol am meud, bidh ùr-ghnàthachaidhean ann an structar bàr laser fhathast mar phrìomh dhraibhear ann a bhith a’ toirt gnìomhachas an laser gu àirdean ùra.
Ma nì thu'Ma tha thu a’ sireadh taic eòlach ann am pacadh bàr leusair, riaghladh teirmeach, no taghadh thoraidhean, na bi leisg fios a chuir thugainn.'Tha sinn an seo gus fuasglaidhean gnàthaichte a thoirt seachad a fhreagras air feumalachdan sònraichte an tagraidh agad.
Àm puist: 02 Iuchar 2025