لازېر بالداقلىرىنىڭ قۇرۇلمىسىنى ئاشكارىلاش: يۇقىرى قۇۋۋەتلىك لازېرلارنىڭ ئارقىسىدىكى «مىكرو سان ماتورى»

يۇقىرى قۇۋۋەتلىك لازېرلار ساھەسىدە، لازېر تاياقچىلىرى مۇھىم ئاساسلىق زاپچاسلار. ئۇلار پەقەت ئېنېرگىيە چىقىرىشنىڭ ئاساسلىق بىرلىكى بولۇپلا قالماي، يەنە زامانىۋى ئوپتوئېلېكترونلۇق قۇرۇلۇشنىڭ ئېنىقلىقى ۋە بىر گەۋدىلىشىشىنى مۇجەسسەملەيدۇ.—ئۇلارغا لازېر سىستېمىسىنىڭ «موتورى» دېگەن لەقەم بېرىلگەن. لېكىن لازېر بالداقنىڭ قۇرۇلمىسى نېمە؟ ئۇ پەقەت بىر نەچچە مىللىمېتىر چوڭلۇقتىكى بوشلۇقتىن ئونلىغان ياكى ھەتتا يۈزلىگەن ۋاتلىق توك چىقىرىش ئىقتىدارىنى قانداق بېرىدۇ؟ بۇ ماقالە لازېر بالداقلىرىنىڭ ئىچكى قۇرۇلمىسى ۋە قۇرۇلۇش مەخپىيەتلىكلىرىنى تەتقىق قىلىدۇ.

1. لازېر بالداق دېگەن نېمە؟

لازېر تاياقچىسى بىر ئاساسىي تاختىغا يان تەرەپتىن تىزىلغان كۆپ خىل لازېر دىئود چىپلىرىدىن تەركىب تاپقان يۇقىرى قۇۋۋەتلىك نۇر چىقىرىش ئۈسكۈنىسى. ئۇنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى بىر يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭكىگە ئوخشاش بولسىمۇ، لازېر تاياقچىسى يۇقىرى ئوپتىكىلىق قۇۋۋەت ۋە تېخىمۇ ئىخچام شەكىل ئامىلىغا ئېرىشىش ئۈچۈن كۆپ نۇر چىقىرىش قۇرۇلمىسىنى ئىشلىتىدۇ.

لازېر تاياقچىلىرى سانائەت، داۋالاش، پەن-تېخنىكا ۋە مۇداپىئە ساھەلىرىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ، بۇلار بىۋاسىتە لازېر مەنبەسى ياكى تالا لازېرلىرى ۋە قاتتىق ھالەتلىك لازېرلارنىڭ پومپا مەنبەسى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ.

2. لازېر بالدىقىنىڭ قۇرۇلما تەركىبى

لازېر تاياقچىسىنىڭ ئىچكى قۇرۇلمىسى ئۇنىڭ ئىقتىدارىنى بىۋاسىتە بەلگىلەيدۇ. ئۇ ئاساسلىقى تۆۋەندىكى ئاساسلىق تەركىبلەردىن تەركىب تاپىدۇ:

①ئېمىتتېرلار قاتارى

لازېر بالداقلىرى ئادەتتە يانمۇ-يان تىزىلغان 10 دىن 100 گىچە ئېمىتتېردىن (لازېر بوشلۇقى) تەركىب تاپىدۇ. ھەر بىر ئېمىتتېر تەخمىنەن 50–150μمېتىر كەڭلىكتە بولۇپ، مۇستەقىل كۈچەيتىش رايونى رولىنى ئوينايدۇ، PN تۇتاشتۇرۇش نۇقتىسى، رېزونانس بوشلۇقى ۋە دولقۇن يېتەكلەش قۇرۇلمىسى ئارقىلىق لازېر نۇرىنى ھاسىل قىلىدۇ ۋە چىقىرىدۇ. بارلىق تارقاتقۇچلار ئوخشاش ئاساسنى ئورتاقلاشقان بولسىمۇ، ئۇلار ئادەتتە پاراللېل ياكى رايونلار بويىچە ئېلېكترلىك ھەرىكەتلەندۈرۈلىدۇ.

2يېرىم ئۆتكۈزگۈچ قەۋەت قۇرۇلمىسى

لازېر بالدىقىنىڭ مەركىزىدە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ قەۋەتلەر توپى بار، بۇلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

- P تىپلىق ۋە N تىپلىق ئېپىتاكسىيال قەۋەتلەر (PN تۇتاشتۇرۇش نۇقتىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ)

- ئاكتىپ قەۋەت (مەسىلەن، كۋانت قۇدۇق قۇرۇلمىسى)، ئۇ قوزغىتىلغان نۇر چىقىرىشنى ھاسىل قىلىدۇ.

- دولقۇن يېتەكلەش قەۋىتى، يان ۋە تىك يۆنىلىشتە ھالەتنى كونترول قىلىشقا كاپالەتلىك قىلىدۇ

- لازېرنىڭ يۆنىلىشلىك چىقىرىش كۈچىنى ئاشۇرىدىغان Bragg رېفلكتورلىرى ياكى HR/AR قاپلىمىلىرى

③ئاساسىي قاتلام ۋە ئىسسىقلىق باشقۇرۇش قۇرۇلمىسى

ئېمىتتېرلار مونولىت يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئاساستا (ئادەتتە GaAs) ئۆستۈرۈلىدۇ. ئۈنۈملۈك ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈچۈن، لازېر تاياقچىسى مىس، W-Cu قېتىشمىسى ياكى CVD ئالماس قاتارلىق يۇقىرى ئۆتكۈزۈشچانلىقتىكى قوشۇمچە ماتېرىياللارغا لېھىملىنىدۇ ھەمدە ئىسسىقلىق قاچىلىغۇچ ۋە ئاكتىپ سوۋۇتۇش سىستېمىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈلىدۇ.

④چىقىرىش يۈزى ۋە توپلاماتسىيە سىستېمىسى

تارقىتىلغان نۇرلارنىڭ چوڭ ئايرىلىش بۇلۇڭى سەۋەبىدىن، لازېر بالداقلىرى ئادەتتە كوللىماتسىيە ۋە نۇر شەكىللەندۈرۈش ئۈچۈن مىكرو لىنزا قاتارلىرى (FAC/SAC) بىلەن تەمىنلەنگەن. بەزى قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۈچۈن، قوشۇمچە ئوپتىكىلىق—مەسىلەن، سىلىندىر شەكىللىك لىنزا ياكى پىرىزما قاتارلىقلار—يىراق مەيداننىڭ پەرقى ۋە نۇر سۈپىتىنى كونترول قىلىشقا ئىشلىتىلىدۇ.

3. ئىقتىدارغا تەسىر كۆرسىتىدىغان ئاساسلىق قۇرۇلما ئامىللىرى

لازېر تاياقچىسىنىڭ قۇرۇلمىسى ئۇنىڭ مۇقىملىقى، ئۈنۈمى ۋە ئىشلىتىش ئۆمرىنى بەلگىلەشتە مۇھىم رول ئوينايدۇ. بىر قانچە مۇھىم ئامىللار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

①ئىسسىقلىق باشقۇرۇش لايىھىسى

لازېر بالداقلىرى يۇقىرى قۇۋۋەت زىچلىقى ۋە قويۇق ئىسسىقلىق بىلەن تەمىنلەيدۇ. تۆۋەن ئىسسىقلىق قارشىلىقى مۇھىم بولۇپ، AuSn لېھىملەش ياكى ئىندىي باغلاش ئارقىلىق ئېرىشىلىدۇ، مىكرو قاناللىق سوۋۇتۇش بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ، ئىسسىقلىقنىڭ تەكشى تارقىلىشىغا ئېرىشىلىدۇ.

2نۇر شەكىللەندۈرۈش ۋە تەڭشەش

كۆپ نۇر تارقاتقۇچلارنىڭ ماسلىشىشچانلىقى ناچار ۋە دولقۇن يۈزىنىڭ ماسلىشىشچانلىقىنىڭ تۆۋەن بولۇشىدىن كۆپ ئازابلىنىدۇ. يىراق مەيدان نۇرىنىڭ سۈپىتىنى ياخشىلاش ئۈچۈن، ئېنىق لىنزا لايىھەسى ۋە ماسلىشىشى ئىنتايىن مۇھىم.

③بېسىمنى كونترول قىلىش ۋە ئىشەنچلىكلىك

ماتېرىيالنىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى ماس كەلمىسە، ئېگىلىپ قېلىش ياكى مىكرو يېرىقلار پەيدا بولۇشى مۇمكىن. ئورالما مېخانىكىلىق بېسىمنى تەكشى تەقسىملەيدىغان ۋە بۇزۇلۇپ كەتمەيدىغان ئىسسىقلىق دەۋرىيلىكىگە بەرداشلىق بېرەلەيدىغان قىلىپ لايىھەلىنىشى كېرەك.

4. لازېرلىق بالداق لايىھىلەشتىكى كەلگۈسى يۈزلىنىشلەر

يۇقىرى قۇۋۋەت، كىچىكرەك چوڭلۇق ۋە ئىشەنچلىكلىكنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، لازېر بالداق قۇرۇلمىسى داۋاملىق تەرەققىي قىلماقتا. ئاساسلىق تەرەققىيات يۆنىلىشلىرى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

①دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ كېڭىيىشى: 1.5 گىچە كېڭىيىدۇμm ۋە ئوتتۇرا ئىنفىرا قىزىل نۇر بەلباغلىرى

2كىچىكلىتىش: ئىخچام ئۈسكۈنىلەر ۋە يۇقىرى دەرىجىدە بىر گەۋدىلەشكەن مودۇللاردا ئىشلىتىشكە شارائىت ھازىرلايدۇ

③ئەقلىي ئورالما: تېمپېراتۇرا سېنزورلىرى ۋە ھالەت ئىنكاس سىستېمىسىنى بىرلەشتۈرۈش

④يۇقىرى زىچلىقتىكى قاتلاش: ئىخچام بوشلۇقتا كىلوۋاتلىق ئىشلەپچىقىرىشقا ئېرىشىش ئۈچۈن قاتلاملىق قاتارلار

5. خۇلاسە

چۈنكى«يۈرەك«يۇقىرى قۇۋۋەتلىك لازېر سىستېمىلىرىنىڭ قۇرۇلمىسىدا، لازېر بالداقلىرىنىڭ قۇرۇلما لايىھىسى پۈتۈن سىستېمىنىڭ ئوپتىكىلىق، ئېلېكترلىك ۋە ئىسسىقلىق ئىقتىدارىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. نەچچە ئون ئېمىتتېرنى پەقەت مىللىمېتىر كەڭلىكتىكى قۇرۇلمىغا بىرلەشتۈرۈش پەقەت ئىلغار ماتېرىيال ۋە ياساش تېخنىكىسىنى نامايان قىلىپلا قالماي، بەلكى بۈگۈنكى كۈندىكى يۇقىرى سەۋىيەدىكى بىرلەشتۈرۈشنى نامايان قىلىدۇ.'فوتونىك سانائىتى.

كەلگۈسىگە نەزەر سالساق، ئۈنۈملۈك ۋە ئىشەنچلىك لازېر مەنبەلىرىگە بولغان ئېھتىياج ئۈزلۈكسىز ئېشىۋاتقان بولغاچقا، لازېر بالداق قۇرۇلمىسىدىكى يېڭىلىق يارىتىش لازېر كەسپىنى يېڭى سەۋىيىگە كۆتۈرۈشتىكى ئاچقۇچلۇق ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ بولۇپ قالىدۇ.

ئەگەر سىز'لازېرلىق تاياقچە ئورالمىسى، ئىسسىقلىق باشقۇرۇش ياكى مەھسۇلات تاللاش قاتارلىق ساھەلەردە مۇتەخەسسىسلەرنىڭ ياردىمىگە ئېھتىياجلىق بولسىڭىز، بىز بىلەن ئالاقىلىشىڭ. بىز'سىزنىڭ ئالاھىدە قوللىنىشچان ئېھتىياجلىرىڭىزغا ماس كېلىدىغان خاسلاشتۇرۇلغان ھەل قىلىش چارىلىرى بىلەن تەمىنلەش ئۈچۈن بۇ يەردە.