Nínú ẹ̀ka àwọn lésà alágbára gíga, àwọn ọ̀pá lésà jẹ́ àwọn ohun pàtàkì pàtàkì. Kì í ṣe pé wọ́n ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun pàtàkì fún ìṣẹ̀dá agbára nìkan ni, wọ́n tún ní ìṣedéédé àti ìṣọ̀kan ìmọ̀ ẹ̀rọ optoelectronic òde òní nínú.—Ó fún wọn ní orúkọ àpèlé náà: “ẹ̀rọ” àwọn ètò ẹ̀rọ lésà. Ṣùgbọ́n kí ni ìṣètò ọ̀pá lésà gan-an, báwo ló sì ṣe ń fúnni ní ọgọ́rọ̀ọ̀rún watts tàbí kódà láti ìwọ̀n mílímítà díẹ̀? Àpilẹ̀kọ yìí ń ṣàyẹ̀wò àwọn àṣírí ìṣètò inú àti ìjìnlẹ̀ ẹ̀rọ tó wà lẹ́yìn ọ̀pá lésà.
1. Kí ni igi léésà?
Ọpá lésà jẹ́ ẹ̀rọ ìtújáde agbára gíga tí a fi ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ègé díódì lésà tí a gbé kalẹ̀ sí ẹ̀gbẹ́ kan. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìlànà iṣẹ́ rẹ̀ jọ ti lésà semiconductor kan ṣoṣo, ọ̀pá lésà náà ń lo ìṣètò multi-emitter láti ṣe àṣeyọrí agbára opitika gíga àti ìrísí tó wúwo jù.
Àwọn ọ̀pá lésà ni a ń lò káàkiri àwọn ẹ̀ka iṣẹ́-ajé, ìṣègùn, ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì, àti ààbò, yálà gẹ́gẹ́ bí orísun lésà tààrà tàbí gẹ́gẹ́ bí orísun fifa fún lésà okùn àti lésà tó lágbára.
2. Ìṣètò ìṣètò ti ọ̀pá léésà
Ìṣètò inú ti ọ̀pá lésà tààrà ni ó ń pinnu iṣẹ́ rẹ̀. Ó ní àwọn èròjà pàtàkì wọ̀nyí nínú:
①Àwọn Olùdarí
Àwọn ọ̀pá lésà sábà máa ń ní àwọn ìtújáde 10 sí 100 (àwọn ihò lésà) tí a ṣètò lẹ́gbẹ̀ẹ́ ara wọn. Ìtújáde kọ̀ọ̀kan jẹ́ nǹkan bí 50.–150μm gbooro o si n ṣiṣẹ bi agbegbe ere ominira, ti o ni asopọ PN, iho resonant, ati eto itọsọna igbi lati ṣe ina ati tan ina lesa. Lakoko ti gbogbo awọn emitters pin substrate kanna, wọn maa n wakọ ni ina ni afiwe tabi nipasẹ awọn agbegbe.
②Ìṣètò Fẹ́ẹ̀lì Semiconductor
Ní ọkàn igi laser náà ni àkójọpọ̀ àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ semiconductor kan wà, pẹ̀lú:
- Awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial iru-P ati iru-N (ti o n ṣe idapọ PN)
- Fẹlẹfẹlẹ ti nṣiṣe lọwọ (fun apẹẹrẹ, eto kanga kuatomu), eyiti o mu itujade ti o ni iwuri wa
- Layer Waveguide, idaniloju iṣakoso ipo ni awọn itọsọna ẹgbẹ ati inaro
- Àwọn àtúnṣe Bragg tàbí àwọn ìbòrí HR/AR, èyí tí ó ń mú kí ìtọ́sọ́nà ìtọ́sọ́nà ti lésà náà pọ̀ sí i
③Ìṣètò Ìṣàkóṣo Ìsàlẹ̀ àti Ìtọ́jú Ooru
A máa ń gbin àwọn ìtújáde náà sórí ohun èlò ìṣàn semiconductor monolithic (tí a sábà máa ń pè ní GaAs). Fún ìtújáde ooru tó gbéṣẹ́, a máa ń fi ọ̀pá laser náà sí orí àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ gíga bíi bàbà, alloy W-Cu, tàbí CVD diamond, a sì máa ń so wọ́n pọ̀ mọ́ àwọn ohun èlò ìtújáde ooru àti àwọn ẹ̀rọ ìtújáde tó ń ṣiṣẹ́.
④Ètò Ìtújáde àti Ìsopọ̀mọ́ra Ìgbóná
Nítorí àwọn igun ìyàtọ̀ ńlá ti àwọn ìràwọ̀ tí a tú jáde, àwọn ọ̀pá lésà sábà máa ń ní àwọn ohun èlò micro-lens arrays (FAC/SAC) fún ìsopọ̀pọ̀ àti ìṣẹ̀dá ìràwọ̀. Fún àwọn ohun èlò kan, àwọn ohun èlò afikún—bí àwọn lẹ́ǹsì àwọ̀ tàbí àwọn prism—Wọ́n ń lò ó láti ṣàkóso ìyàtọ̀ láàárín pápá àti dídára ìtànṣán.
3. Àwọn Kókó Pàtàkì Ìṣètò Tí Ó Ní Ìpalára Nípa Iṣẹ́
Ìṣètò ọ̀pá lésà kó ipa pàtàkì nínú pípinnu ìdúróṣinṣin rẹ̀, ìṣeéṣe rẹ̀, àti ìgbà tí ó fi ń ṣiṣẹ́. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn kókó pàtàkì ni:
①Apẹrẹ Iṣakoso Ooru
Àwọn ọ̀pá lésà ní agbára gíga àti ooru tí a gbára lé. Ìdènà ooru tí ó kéré ṣe pàtàkì, tí a lè rí nípasẹ̀ ìsopọ̀ AuSn tàbí ìsopọ̀ indium, pẹ̀lú ìtútù microchannel fún ìtújáde ooru kan náà.
②Ṣíṣe àwòkọ́ṣe àti Ìtòlẹ́sẹẹsẹ ìtì igi
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn atújáde sábà máa ń ní ìṣọ̀kan tí kò dára àti àìtọ́ ìdúró ìgbì omi. Apẹrẹ lẹ́ńsì àti ìtòlẹ́sẹẹsẹ rẹ̀ ṣe pàtàkì fún mímú dídára ìtànṣán pápá jíjìn pọ̀ sí i.
③Iṣakoso Wahala ati Igbẹkẹle
Àìbáramu ohun èlò nínú àwọn ìwọ̀n ìfẹ̀sí ooru lè fa yíyípo tàbí kí ó fa ìfọ́. A gbọ́dọ̀ ṣe àgbékalẹ̀ àpò ìpamọ́ láti pín ìdààmú ẹ̀rọ káàkiri déédé àti láti kojú ìyípo ooru láìsí ìbàjẹ́.
4. Àwọn Ìṣẹ̀lẹ̀ Ọjọ́ iwájú nínú Apẹrẹ Igi Lésà
Bí ìbéèrè fún agbára gíga, ìwọ̀n kékeré, àti ìgbẹ́kẹ̀lé tó pọ̀ sí i ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn ètò ọ̀pá lésà ń tẹ̀síwájú láti máa yípadà. Àwọn ìtọ́ni pàtàkì nípa ìdàgbàsókè pẹ̀lú:
①Ìfàsẹ́yìn Gígùn Ìgbì: Tí a ń fà sí 1.5μm ati awọn ẹgbẹ infrared aarin
②Ṣíṣe kékeré: Lílo àwọn ẹ̀rọ kékeré àti àwọn modulu tí a ti ṣepọ pọ̀ gidigidi
③Àpò Ìmúlò Ọlọ́gbọ́n: Ṣíṣe àfikún àwọn sensọ iwọn otutu àti àwọn ètò ìdáhùn ipò
④Ìkójọpọ̀ Díẹ̀ Gíga: Àwọn ìlà tí a fi ṣe àgbékalẹ̀ láti ṣe àṣeyọrí ìpele kilowatt ní ìtẹ̀sẹ̀ kékeré kan
5. Ìparí
Gẹ́gẹ́ bí“ọkàn”Nínú àwọn ètò laser alágbára gíga, ìṣètò àwọn ọ̀pá laser ní ipa tààrà lórí iṣẹ́ opitika, iná mànàmáná, àti ooru gbogbo ètò náà. Ṣíṣe àfikún ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn olùtújáde sínú ètò kan tí ó fẹ̀ ní mítà kan kìí ṣe pé ó ń fi àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́ àti iṣẹ́ ṣíṣe ohun èlò tó ti pẹ́ hàn nìkan, ṣùgbọ́n ó tún dúró fún ìpele gíga ti ìṣọ̀kan ní òní.'ile-iṣẹ photonics.
Ní wíwo ọjọ́ iwájú, bí ìbéèrè fún àwọn orísun lésà tó gbéṣẹ́ tó sì ṣeé gbẹ́kẹ̀lé ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn àtúnṣe tuntun nínú ìṣètò ọ̀pá lésà yóò ṣì jẹ́ ohun pàtàkì nínú ìdàgbàsókè ilé iṣẹ́ lésà sí àwọn ibi gíga tuntun.
Tí ìwọ bá'Tí o bá ń wá ìrànlọ́wọ́ àwọn ògbóǹtarìgì nínú àpò ìfipamọ́ igi lésà, ìṣàkóso ooru, tàbí yíyan ọjà, má ṣe lọ́ tìkọ̀ láti kàn sí wa.'wa nibi lati pese awọn ojutu ti a ṣe deede lati baamu awọn aini ohun elo kan pato rẹ.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Keje-02-2025