လေဆာဒိုင်အိုဒ်ဘားများ၏ ကွဲပြားထောင့်- ကျယ်ပြန့်သောရောင်ခြည်များမှ မြင့်မားသောထိရောက်မှုအသုံးချမှုများအထိ

ပါဝါမြင့်လေဆာအသုံးချမှုများ ဆက်လက်တိုးချဲ့လာသည်နှင့်အမျှ လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘားများသည် လေဆာစုပ်ယူခြင်း၊ စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာလုပ်ငန်းစဉ်များ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းကိရိယာများနှင့် သိပ္ပံနည်းကျသုတေသနကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောနေရာများ ဖြစ်လာခဲ့သည်။ ၎င်းတို့၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ပါဝါသိပ်သည်းဆ၊ မော်ဂျူလာတိုးချဲ့နိုင်မှုနှင့် မြင့်မားသောလျှပ်စစ်-အလင်းတန်းထိရောက်မှုတို့ဖြင့် ဤကိရိယာများသည် ခေတ်မီလေဆာစနစ်များစွာ၏ အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။ သို့သော် လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘား၏ စွမ်းဆောင်ရည်ညွှန်းကိန်းများစွာထဲတွင် မကြာခဏလျစ်လျူရှုခံရသော်လည်း အလွန်အရေးကြီးသော ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုကို လျစ်လျူရှုထားသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘားများရှိ ဒိုင်အိုဒိုက်ထောင့်၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဇာစ်မြစ်များနှင့် သက်ရောက်မှုများကို စူးစမ်းလေ့လာပြီး အလင်းတန်းဒီဇိုင်းသည် ၎င်းကို မည်သို့ထိရောက်စွာစီမံခန့်ခွဲနိုင်သည်ကို လေ့လာသည်။

၁။ ကွဲလွဲထောင့်ဆိုတာ ဘာလဲ။

ကွဲလွဲထောင့်သည် လေဆာရောင်ခြည်တစ်ခုသည် အာကာသအတွင်း ပျံ့နှံ့သွားသည်နှင့်အမျှ မည်သို့ပျံ့နှံ့သွားသည်ကို ဖော်ပြထားသည်။ ၎င်းသည် ရောင်ခြည်သည် ထုတ်လွှတ်မှုမျက်နှာပြင်မှ မည်မျှကျယ်ပြန့်သွားသည်ကို ညွှန်ပြသည်။ လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘားများတွင်၊ ကွဲလွဲထောင့်သည် အဓိကဦးတည်ချက်နှစ်ခုတွင် ပြင်းထန်သော မညီမျှမှုကို ပြသသည်-

မြန်ဆန်သော ဝင်ရိုး- ဘားမျက်နှာပြင်နှင့် ထောင့်မှန်ကျသည်။ ထုတ်လွှတ်သည့်ဧရိယာသည် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသည် (ပုံမှန်အားဖြင့် 1–2 µm)၊ ၎င်းသည် ကြီးမားသော ကွဲလွဲထောင့်များကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး မကြာခဏ 30°–45° သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသည်။

နှေးကွေးသော ဝင်ရိုး- ဘား၏အရှည်နှင့်အပြိုင်။ ထုတ်လွှတ်သည့်ဧရိယာသည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်သည် (မိုက်ခရွန်ရာပေါင်းများစွာ)၊ ထို့ကြောင့် ကွဲလွဲထောင့်ငယ်များ ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် 5° မှ 15° ဝန်းကျင်တွင် ရှိသည်။

ဤမညီမျှသောကွဲလွဲမှုသည် လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘားများပါဝင်သော စနစ်ပေါင်းစည်းမှုအတွက် အဓိကဒီဇိုင်းစိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

၂။ ကွဲပြားမှု၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ မူလအစ

ကွဲလွဲထောင့်ကို အဓိကအားဖြင့် waveguide structure နှင့် emission facet size တို့က ဆုံးဖြတ်သည်။

မြန်ဆန်သောဝင်ရိုးတွင်၊ ထုတ်လွှတ်ဧရိယာသည် အလွန်သေးငယ်သည်။ diffraction သီအိုရီအရ၊ အပေါက်ငယ်များသည် အလင်းတန်းကွာခြားမှုကို ပိုမိုကြီးမားစေသည်။

နှေးကွေးသောဝင်ရိုးတွင်၊ ရောင်ခြည်သည် ဘား၏အလျားတစ်လျှောက်တွင် emitter များစွာကိုဖြတ်၍ ကျယ်ပြန့်လာသောကြောင့် divergence angle ကို ပိုမိုသေးငယ်စေသည်။

ရလဒ်အနေဖြင့်၊ လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘားများသည် မြန်ဆန်သောဝင်ရိုးတွင် မြင့်မားသောကွဲလွဲမှုရှိပြီး နှေးကွေးသောဝင်ရိုးတွင် နည်းပါးသောကွဲလွဲမှုကို ပြသသည်။

၃။ ကွဲပြားသောထောင့်သည် စနစ်ဒီဇိုင်းကို မည်သို့အကျိုးသက်ရောက်သည်

① Collimation နှင့် Beam Shaping ၏ မြင့်မားသော ကုန်ကျစရိတ်

ጥሬရောင်ခြည်၏ မညီမျှမှုမြင့်မားခြင်းကြောင့် FAC (Fast Axis Collimation) နှင့် SAC (Slow Axis Collimation) မှန်ဘီလူးများကို အသုံးပြုရမည်။ ၎င်းသည် စနစ်ရှုပ်ထွေးမှုကို တိုးမြင့်စေပြီး တပ်ဆင်မှုတိကျမှုနှင့် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှု မြင့်မားရန် လိုအပ်ပါသည်။

② ကန့်သတ်ထားသော ဖိုက်ဘာချိတ်ဆက်မှု ထိရောက်မှု

လေဆာဘားများကို multimode fiber များ၊ optical system များ သို့မဟုတ် aspheric lens များထဲသို့ ချိတ်ဆက်သောအခါ၊ ကြီးမားသော fast-axis divergence သည် beam “spillover” ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ချိတ်ဆက်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို လျော့ကျစေနိုင်သည်။ Divergence သည် optical loss ၏ အဓိကရင်းမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။

③ မော်ဂျူး အစုအဝေးတွင် ရောင်ခြည်အရည်အသွေး

multi-bar stacked modules များတွင်၊ ညံ့ဖျင်းစွာ ထိန်းချုပ်ထားသော divergence သည် မညီမညာ beam overlap သို့မဟုတ် far-field distortion ကို ဖြစ်စေနိုင်ပြီး focusing precision နှင့် thermal distribution ကို ထိခိုက်စေသည်။

၄။ လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘားများတွင် ကွဲပြားမှုကို ထိန်းချုပ်ပြီး အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် မည်သို့လုပ်ဆောင်ရမည်နည်း

ကွဲပြားမှုကို စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် အများအားဖြင့် သတ်မှတ်သော်လည်း၊ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရန် စနစ်အဆင့် ဗျူဟာများစွာကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်-

၁FAC မှန်ဘီလူးများ အသုံးပြုခြင်း

fast-axis collimation lens ကို emitting facet နှင့်နီးကပ်စွာထားရှိခြင်းဖြင့် beam ကိုဖိသိပ်ပြီး fast axis တွင် divergence ကိုလျော့နည်းစေသည် - ၎င်းသည် ဒီဇိုင်းအများစုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။

၂အပိုပုံသွင်းရန်အတွက် SAC မှန်ဘီလူးများ

slow-axis divergence သည် ပိုသေးငယ်သော်လည်း၊ uniform output ရရှိရန် array များ သို့မဟုတ် line-light source များတွင် shaping လိုအပ်ဆဲဖြစ်သည်။

၃ရောင်ခြည်ပေါင်းစပ်ခြင်းနှင့် အလင်းပုံသွင်းခြင်းဒီဇိုင်း

မိုက်ခရိုမှန်ဘီလူးအစုအဝေးများ၊ ဆလင်ဒါပုံမှန်ဘီလူးများ သို့မဟုတ် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ထားသော မှန်ဘီလူးများကို အသုံးပြုခြင်းသည် လေဆာရောင်ခြည်များစွာကို မြင့်မားသောတောက်ပမှုရှိပြီး တစ်ပြေးညီအထွက်နှုန်းအဖြစ် ပုံဖော်ရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။

၄ကိရိယာအဆင့် Waveguide အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း

active layer thickness၊ waveguide design နှင့် grating structures များကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် chip level မှ fast-axis divergence ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေနိုင်သည်။

၅။ လက်တွေ့ကမ္ဘာအသုံးချမှုများတွင် ကွဲပြားမှုထိန်းချုပ်မှု

၁လေဆာပန့်ရင်းမြစ်များ

ပါဝါမြင့် solid-state သို့မဟုတ် fiber laser စနစ်များတွင် laser diode bar များသည် pump source များအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပါသည်။ ကွဲလွဲမှုကို ထိန်းချုပ်ခြင်းသည်—အထူးသဖြင့် fast axis တွင်—coupling efficiency နှင့် beam focusing ကို တိုးတက်စေသည်။

၂ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများ

လေဆာကုထုံးနှင့် အမွှေးအမျှင်ဖယ်ရှားခြင်းကဲ့သို့သော စနစ်များအတွက်၊ ကွဲပြားမှုကို စီမံခန့်ခွဲခြင်းသည် ပိုမိုတပြေးညီသော စွမ်းအင်ပို့ဆောင်မှုနှင့် ပိုမိုဘေးကင်းပြီး ထိရောက်သော ကုသမှုကို သေချာစေသည်။

၃စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်း ပြုပြင်ထုတ်လုပ်ခြင်း

လေဆာဂဟေဆက်ခြင်းနှင့် ဖြတ်တောက်ခြင်းတွင်၊ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ကွဲလွဲမှုသည် ပိုမိုမြင့်မားသော ပါဝါသိပ်သည်းဆ၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် ပိုမိုတိကျပြီး ထိရောက်သော လုပ်ဆောင်မှုကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။

၆။ နိဂုံးချုပ်

လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဘား၏ ကွဲလွဲထောင့်သည် မိုက်ခရိုစကေးချစ်ပ်ရူပဗေဒမှ မက်ခရိုစကေးအလင်းစနစ်များအထိ အရေးကြီးသော အကူးအပြောင်းအချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။
၎င်းသည် ရောင်ခြည်အရည်အသွေးညွှန်ပြချက်နှင့် ပေါင်းစပ်မှုအတွက် ဒီဇိုင်းနယ်နိမိတ်အဖြစ် ဆောင်ရွက်ပါသည်။ အပလီကေးရှင်းဝယ်လိုအားများနှင့် စနစ်ရှုပ်ထွေးမှုများ ဆက်လက်မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ ကွဲလွဲမှုကို နားလည်ခြင်းနှင့် ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် လေဆာထုတ်လုပ်သူများနှင့် ပေါင်းစပ်သူများအတွက် အဓိကအရည်အချင်းတစ်ခု ဖြစ်လာသည် - အထူးသဖြင့် ပိုမိုမြင့်မားသောပါဝါ၊ တောက်ပမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုဆီသို့ တိုးတက်ရန်အတွက်ဖြစ်သည်။