Καθώς η τεχνολογία λέιζερ συνεχίζει να εξελίσσεται, οι τύποι πηγών λέιζερ γίνονται ολοένα και πιο ποικίλοι. Μεταξύ αυτών, η ράβδος διόδου λέιζερ ξεχωρίζει για την υψηλή ισχύ εξόδου, τη συμπαγή δομή και την εξαιρετική θερμική διαχείριση, καθιστώντας την απαραίτητο συστατικό σε τομείς όπως η βιομηχανική επεξεργασία, η ιατρική αισθητική, οι πηγές άντλησης και η επιστημονική έρευνα.
1. Τι είναι μια ράβδος διόδου λέιζερ;
Μια ράβδος διόδου λέιζερ, γνωστή και ως συστοιχία διόδων λέιζερ, είναι μια συσκευή λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος που σχηματίζεται με την ενσωμάτωση πολλαπλών μονάδων εκπομπής λέιζερ σε ένα μόνο κοινό υπόστρωμα. Συνήθως, κάθε μονάδα εκπομπής έχει πλάτος περίπου 100 μικρόμετρα, ενώ το συνολικό πλάτος της ράβδου μπορεί να κυμαίνεται από αρκετά χιλιοστά έως εκατοστά. Επειδή πολλαπλές μονάδες λέιζερ είναι διατεταγμένες δίπλα-δίπλα, οι ράβδοι διόδου λέιζερ μπορούν να παρέχουν συνεχή ή παλμική ισχύ από δεκάδες βατ έως και πάνω από ένα κιλοβάτ.
2. Βασικά χαρακτηριστικά
① Υψηλή πυκνότητα ισχύος
Οι ράβδοι διόδου λέιζερ ενσωματώνουν πολλαπλούς εκπομπούς σε έναν συμπαγή χώρο για να παρέχουν εξαιρετικά υψηλή ισχύ, καθιστώντας τες ιδανικές για εφαρμογές που απαιτούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας.
② Άριστη θερμική διαχείριση
Η δομή της ράβδου είναι συμβατή με διάφορες τεχνολογίες συσκευασίας, όπως AuSn (χρυσός-κασσίτερος), συσκευασία εξ ολοκλήρου από ίνδιο και υβριδική συσκευασία, οι οποίες ενισχύουν την απαγωγή θερμότητας, παρατείνουν τη διάρκεια ζωής της συσκευής και διασφαλίζουν σταθερή μακροπρόθεσμη λειτουργία.
③ Προσαρμόσιμα μήκη κύματος
Ανάλογα με την εφαρμογή, οι ράβδοι διόδου λέιζερ μπορούν να σχεδιαστούν για διαφορετικά μήκη κύματος λειτουργίας, όπως 808 nm, 915 nm, 940 nm και 976 nm. Διατίθεται επίσης ειδική προσαρμογή μήκους κύματος για την κάλυψη των συγκεκριμένων αναγκών διαφόρων υλικών και συστημάτων.
④ Εύκαμπτη διαμόρφωση δοκού
Αν και η ποιότητα της δέσμης των ράβδων διόδου λέιζερ είναι γενικά χαμηλότερη από αυτή των μονοτροπικών λέιζερ, οπτικά εξαρτήματα όπως συστοιχίες φακών, σύζευξη ινών και συστήματα μικροφακών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ευθυγράμμιση ή την εστίαση της δέσμης, ενισχύοντας την ολοκλήρωση και την ευελιξία στις εφαρμογές του συστήματος.
3. Πεδία εφαρμογής
① Βιομηχανική Κατασκευή
Χρησιμοποιούμενες στη συγκόλληση πλαστικών, στη θερμική επεξεργασία μετάλλων, στον καθαρισμό με λέιζερ και στη σήμανση, οι ράβδοι διόδου λέιζερ προσφέρουν εξαιρετική αναλογία κόστους-απόδοσης σε συστήματα που απαιτούν πηγές λέιζερ υψηλής ισχύος.
② Ιατρική και Αισθητική
Για παράδειγμα, οι μπάρες διόδου λέιζερ 808 nm χρησιμοποιούνται ευρέως σε συσκευές αποτρίχωσης με λέιζερ. Παρέχουν υψηλή ισχύ και μέτριο βάθος διείσδυσης, καταστρέφοντας αποτελεσματικά τους θύλακες των τριχών χωρίς να καταστρέφουν τον περιβάλλοντα ιστό.
③ Πηγές αντλίας για λέιζερ οπτικών ινών
Σε συστήματα λέιζερ οπτικών ινών υψηλής ισχύος, οι ράβδοι διόδου λέιζερ χρησιμοποιούνται συχνά ως πηγές αντλίας για την διέγερση ινών με πρόσμιξη Yb ή Er, παίζοντας απαραίτητο ρόλο στην κατασκευή συστημάτων λέιζερ υψηλής ισχύος.
④ Επιστημονική Έρευνα και Άμυνα
Οι ράβδοι διόδου λέιζερ χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε προηγμένες τεχνολογίες όπως πειράματα φυσικής υψηλής ενέργειας, LiDAR και επικοινωνίες λέιζερ, λόγω της σταθερής εξόδου και των προσαρμόσιμων ιδιοτήτων τους.
Καθώς οι απαιτήσεις απόδοσης για τα συστήματα λέιζερ συνεχίζουν να αυξάνονται, οι ράβδοι διόδου λέιζερ εξελίσσονται προς υψηλότερη ισχύ, μεγαλύτερη αξιοπιστία, μικρότερους παράγοντες μορφής και χαμηλότερο κόστος. Ως βασικό συστατικό στα συστήματα εφαρμογών λέιζερ, οι ράβδοι διόδου λέιζερ υιοθετούνται ευρέως σε τομείς υψηλής τεχνολογίας. Με τις συνεχείς τεχνολογικές εξελίξεις και μια ολοένα και πιο ώριμη βιομηχανική αλυσίδα, οι ράβδοι διόδου λέιζερ αναμένεται να απολαύσουν ευρύτερες προοπτικές στην αγορά και να αναλάβουν έναν πιο στρατηγικό ρόλο στο μέλλον.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Μαΐου 2025