Untwerpoerwagings foarhege-krêft healgeleiderlaser
Dit artikel sil systematysk yngean op 'e kearnûntwerpoerwagings en ymplemintaasjemetoaden fan hege-macht healgeleiders.laserBasearre op it algemiene idee fan "it fergrutsjen fan 'e boppeste limyt fan it fermogen troch it útwreidzjen fan it ljochtfolume, it optimalisearjen fan enerzjykonverzje en dissipaasjepaden, wylst katastrofale optyske skea (COD) foarkommen wurdt", waard in yngeande analyze útfierd fanút 9 wichtige aspekten:
1. Breed útstjitgebiet: Troch in breed gebietstruktuer oan te nimmen (lykas it fergrutsjen fan 'e breedte fan it útstjitgebiet W fan in pear mikrometer nei 50-200 mikrometer), kin it maksimale útfierfermogen direkt lineêr ferhege wurde, wat de basismetoade is foar it krijen fan ien buisútfier op wattnivo of sels tsientallen watt, mar it offert de strielkwaliteit op.
2. Lange holte: It fergrutsjen fan 'e holtelingte is de kaai ta it ferbetterjen fan 'e elektryske ferwaarmingsprestaasjes en it berikken fan effisjinte en krêftige operaasje. De kearn leit yn it effektyf ferminderjen fan 'e termyske wjerstân en ferset fan it apparaat, wêrtroch't de temperatuerstiging fan 'e aktive regio-oergong ûnderdrukt wurdt, de effekten fan krêftfersêding fermindere wurde, en de útfierkrêft en effisjinsje ferbettere wurde.
3. Ferbreding fan golflieders en asymmetryske optyske holtes: Troch it ferbreedzjen fan 'e optyske fjildferdieling (lykas it brûken fan asymmetryske optyske holtestrukturen), kin de oerlaap tusken it optyske fjild en gebieten mei hege absorpsjeferlies wurde fermindere, wêrtroch't ynterne ferliezen signifikant wurde fermindere, de kwantumeffisjinsje ferbettere wurdt en de waarmtegeneraasje wurdt fermindere. Tagelyk kin de strielkwaliteit yn 'e fertikale rjochting ek ferbettere wurde.
4. Folfaktor: Yn staafapparaten is de folfaktor (de ferhâlding fan 'e totale breedte fan' e ljochtútstjittende ienheid ta de totale breedte fan 'e staaf) de kearnparameter foar it lykwichtich meitsjen fan útfierfermogendichtheid en de swierrichheden mei termysk behear. In hege folfaktor bringt in hege krêftdichtheid, mar fereasket ekstreem hege waarmteôffier, wylst in lege folfaktor mear geunstich is foar termysk behear en de betrouberens ferbetteret.
6. Technology foar beskerming fan 'e einflak: It ferbetterjen fan 'e drompel foar katastrofale optyske spegelskea (COMD) fan it einflak is de kaai om de knelpunt fan 'e stroomfoarsjenning te trochbrekken. It artikel giet yn op trije haadtechnologyen:
6.1 Passivaasje en coating fan it oerflak fan 'e holte: Troch it ôfsetten fan passivaasjelagen en it coaten fan films mei hege reflektiviteit/antyrefleksje, wurde defekten yn it oerflak fan 'e holte passivearre, wurdt net-radiative rekombinaasje ûnderdrukt en wurdt de COMD-drompel signifikant ferbettere.
6.2 Net-absorpsjefinstertechnology: Mei help fan kwantumputhybridisaasje en oare techniken om in transparant finstergebiet op 'e einflak te foarmjen om ljochtabsorpsje te ferminderjen en COMD te foarkommen.
6.3 Net-ynjeksjesônetechnology op it oerflak fan 'e holte: Yntrodusearje in hjoeddeistige net-ynjeksjesône tichtby it oerflak fan 'e holte om de dragerkonsintraasje en net-radiative rekombinaasje op it oerflak fan 'e holte te ferminderjen.
7. Untwerp mei hege helderheid: Twa techniken foar it krijen fan hege helderheidsútfier wurde yntrodusearre om it probleem fan minne strielkwaliteit yn in breedgebietlaser oan te pakken:
7.1. Kegelstruktuer: Troch it smelle "siedgebiet" fan 'e golflieder oan 'e foarkant en it "kegelfersterkinggebiet" oan 'e efterkant te kombinearjen, wurdt de strielkwaliteit tichtby de diffraksjelimyt behâlden, wylst it fersterkingsfermogen wurdt fersterke.
7.2 Moduskontrôle: Yntroduksje fan mikrostrukturen binnen in breed berik om selektyf it ferlies fan transversale modi fan hegere oarder te ferheegjen, wêrtroch de strielkwaliteit ferbettere wurdt.
8. Spanning kwantumput en spanningskompensaasje: It yntrodusearjen fan spanning yn it aktive gebiet fan 'e kwantumput kin de bandstruktuer optimalisearje, differinsjaalfersterking ferbetterje, wêrtroch drompelstroom fermindere wurdt, de effisjinsje ferbettere wurdt en de hege-temperatuereigenskippen ferbettere wurde. Spanningskompensaasjetechnology foarkomt de opgarjen fan spanning en defekten troch barriêrelagen mei tsjinoerstelde spanning te groeien, wêrtroch de materiaalkwaliteit garandearre wurdt.
9. Avansearre termysk behear en ferpakking mei lege stress: Yn reaksje op 'e útdagings foar waarmteôffier dy't mei him brocht wurde troch hege krêfttichtens, yntrodusearret dit artikel nije waarmteôffiermaterialen (lykas diamantkompositmaterialen), mikrokanaalkoelers en ferpakkingstechnologyen dy't gebrûk meitsje fan materialen mei lege stress ynterface om ultrahege waarmteôffierkapasiteit te berikken en de betrouberens te ferbetterjen.
10. Ferdield golflieder: As in yntrinsyk termysk behearskema op chipnivo, ferdielt dizze struktuer de rânegolflieder yn in oanstjitsône en in passive waarmteôffiersône lâns de holtelengte, en konstruearret in transversaal waarmtekanaal yn 'e chip om waarmte effisjint te fersprieden, wêrtroch't de beheiningen fan tradisjonele waarmteôffiermetoaden trochbrekke.
De gearfetting en útsjoch wize derop dat it ûntwerp fan hege-krêfthealgeleiderlaseris in optimalisaasjeprobleem mei meardere doelen, ynklusyf elektrisiteit, optyk, termodynamika en betrouberens. It is needsaaklik om de bêste lykwicht te berikken tusken de trije basisûntwerpen fan breed emisjegebiet, lange holte en ferbrede golflieder, en de technologyen dy't de trije grutte útdagings fan termysk behear, skea oan it einflak en strielkwaliteit oanpakke. De fierdere ferbettering fan takomstige prestaasjes sil ôfhingje fan 'e ûntwikkeling fan nije materialen, nije fysike meganismen en nije produksjeprosessen.
Pleatsingstiid: 21 maaie 2026