แท่งไดโอดเลเซอร์: พลังงานหลักที่อยู่เบื้องหลังการใช้งานเลเซอร์กำลังสูง

เนื่องจากเทคโนโลยีเลเซอร์มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ประเภทของแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์จึงมีความหลากหลายมากขึ้นเรื่อยๆ ในบรรดาแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์เหล่านั้น เลเซอร์ไดโอดแบบแท่งโดดเด่นด้วยกำลังขับสูง โครงสร้างกะทัดรัด และการจัดการความร้อนที่ดีเยี่ยม ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในด้านต่างๆ เช่น การประมวลผลทางอุตสาหกรรม ความงามทางการแพทย์ แหล่งกำเนิดแสงปั๊ม และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

1. เลเซอร์ไดโอดบาร์คืออะไร?

แท่งไดโอดเลเซอร์ หรือที่เรียกว่าอาร์เรย์ไดโอดเลเซอร์ เป็นอุปกรณ์เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงที่เกิดจากการรวมหน่วยปล่อยแสงเลเซอร์หลายหน่วยเข้าไว้บนพื้นผิวร่วมกัน โดยทั่วไปแล้ว แต่ละหน่วยปล่อยแสงจะมีขนาดกว้างประมาณ 100 ไมโครเมตร ในขณะที่ความกว้างทั้งหมดของแท่งอาจมีตั้งแต่หลายมิลลิเมตรไปจนถึงหลายเซนติเมตร เนื่องจากมีการจัดเรียงหน่วยเลเซอร์หลายหน่วยไว้เคียงข้างกัน แท่งไดโอดเลเซอร์จึงสามารถให้กำลังไฟฟ้าต่อเนื่องหรือแบบพัลส์ได้ตั้งแต่หลายสิบวัตต์ไปจนถึงมากกว่าหนึ่งกิโลวัตต์

2. คุณสมบัติหลัก

① ความหนาแน่นพลังงานสูง

แท่งไดโอดเลเซอร์รวมเอาตัวปล่อยแสงหลายตัวไว้ในพื้นที่ขนาดกะทัดรัดเพื่อส่งมอบพลังงานสูงมาก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการพลังงานปริมาณมาก

② การจัดการความร้อนที่ยอดเยี่ยม

โครงสร้างแบบแท่งนี้เข้ากันได้กับเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์หลากหลายประเภท เช่น AuSn (ทองคำ-ดีบุก), อินเดียมทั้งหมด และบรรจุภัณฑ์แบบผสม ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการระบายความร้อน ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และรับประกันการทำงานที่เสถียรในระยะยาว

③ ความยาวคลื่นที่ปรับแต่งได้

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน แท่งไดโอดเลเซอร์สามารถออกแบบให้มีความยาวคลื่นการทำงานที่แตกต่างกันได้ เช่น 808 นาโนเมตร 915 นาโนเมตร 940 นาโนเมตร และ 976 นาโนเมตร นอกจากนี้ยังสามารถปรับแต่งความยาวคลื่นพิเศษได้เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของวัสดุและระบบต่างๆ

④ การปรับรูปทรงลำแสงแบบยืดหยุ่น

แม้ว่าคุณภาพลำแสงของเลเซอร์ไดโอดแบบแท่งโดยทั่วไปจะต่ำกว่าเลเซอร์แบบโหมดเดี่ยว แต่ส่วนประกอบทางแสง เช่น ชุดเลนส์ การเชื่อมต่อใยแก้วนำแสง และระบบไมโครเลนส์ สามารถนำมาใช้เพื่อปรับลำแสงให้ขนานหรือโฟกัสลำแสงได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการบูรณาการและความยืดหยุ่นในการใช้งานระบบ

3. ช่องกรอกข้อมูลการสมัคร

① การผลิตภาคอุตสาหกรรม

แท่งไดโอดเลเซอร์ใช้ในงานเชื่อมพลาสติก การอบชุบโลหะ การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ และการทำเครื่องหมาย โดยให้ประสิทธิภาพและต้นทุนที่ยอดเยี่ยมในระบบที่ต้องการแหล่งกำเนิดเลเซอร์กำลังสูง

② การแพทย์และความงาม

ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ไดโอดแบบแท่งขนาด 808 นาโนเมตร ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์กำจัดขนด้วยเลเซอร์ เนื่องจากให้กำลังสูงและความลึกในการทะลุทะลวงปานกลาง จึงสามารถทำลายรูขุมขนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อรอบข้าง

③ แหล่งกำเนิดแสงสำหรับเลเซอร์ไฟเบอร์

ในระบบเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง แท่งไดโอดเลเซอร์มักถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงเพื่อกระตุ้นไฟเบอร์ที่เจือด้วย Yb หรือ Er ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างระบบเลเซอร์กำลังสูง

④ การวิจัยและปกป้องทางวิทยาศาสตร์

แท่งไดโอดเลเซอร์ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การทดลองฟิสิกส์พลังงานสูง LiDAR และการสื่อสารด้วยเลเซอร์ เนื่องจากมีเอาต์พุตที่เสถียรและคุณสมบัติที่สามารถปรับแต่งได้

เนื่องจากความต้องการด้านประสิทธิภาพของระบบเลเซอร์เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง แท่งไดโอดเลเซอร์จึงได้รับการพัฒนาไปสู่กำลังที่สูงขึ้น ความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น ขนาดที่เล็ลง และต้นทุนที่ต่ำลง ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบการใช้งานเลเซอร์ แท่งไดโอดเลเซอร์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่เติบโตเต็มที่มากขึ้น คาดว่าแท่งไดโอดเลเซอร์จะมีโอกาสทางการตลาดที่กว้างขึ้นและมีบทบาทเชิงกลยุทธ์มากขึ้นในอนาคต