የሌዘር ዳዮድ አሞሌዎች የዲቨርጀንስ አንግል፡ ከሰፊ ጨረሮች እስከ ከፍተኛ-ቅልጥፍና አፕሊኬሽኖች

ከፍተኛ ኃይል ያላቸው የሌዘር አፕሊኬሽኖች መስፋፋታቸውን ሲቀጥሉ፣ የሌዘር ዳዮድ አሞሌዎች እንደ ሌዘር ፓምፕ፣ የኢንዱስትሪ ማቀነባበሪያ፣ የሕክምና መሳሪያዎች እና ሳይንሳዊ ምርምር ባሉ ዘርፎች አስፈላጊ ሆነዋል። እጅግ በጣም ጥሩ የኃይል ጥግግት፣ ሞዱላር ስኬላሊቲ እና ከፍተኛ ኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ቅልጥፍና ስላላቸው፣ እነዚህ መሳሪያዎች ለብዙ ዘመናዊ የሌዘር ስርዓቶች እምብርት ናቸው። ሆኖም ግን፣ ከሌዘር ዳዮድ ባር በርካታ የአፈጻጸም አመልካቾች መካከል፣ አንድ መለኪያ ብዙውን ጊዜ ችላ ይባላል ነገር ግን እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው፡ የመለየት አንግል። ይህ ጽሑፍ በሌዘር ዳዮድ አሞሌዎች ውስጥ ያለውን የመለየት አንግል ባህሪያት፣ አካላዊ አመጣጥ እና አንድምታዎችን - እና የኦፕቲካል ዲዛይን እንዴት ውጤታማ በሆነ መንገድ ማስተዳደር እንደሚችል ይዳስሳል።

1. የዲቨርጀንስ አንግል ምንድን ነው?

የዲቨርጀንስ አንግል የሌዘር ጨረር በነፃ ቦታ ሲሰራጭ እንዴት እንደሚሰራጭ ይገልጻል። ጨረሩ ከልቀት ገጽታ የሚሰፋበትን መጠን ያሳያል። በሌዘር ዳዮድ አሞሌዎች ውስጥ፣ የዲቨርጀንስ አንግል በሁለት ዋና ዋና አቅጣጫዎች ጠንካራ አለመመጣጠን ያሳያል፡

ፈጣን ዘንግ፡- ከባር ወለል ጋር ቀጥ ያለ። የልቀቱ ክልል እጅግ በጣም ጠባብ ነው (በተለምዶ ከ1-2 µm)፣ ይህም ወደ ትላልቅ የመለየት ማዕዘኖች ይመራል፣ ብዙውን ጊዜ ከ30°–45° ወይም ከዚያ በላይ።

ዘገምተኛ ዘንግ፡- ከአሞሌው ርዝመት ጋር ትይዩ። የልቀቱ ክልል በጣም ሰፊ ነው (በመቶዎች የሚቆጠሩ ማይክሮኖች)፣ ይህም ትናንሽ የመለየት ማዕዘኖችን ያስከትላል፣ ይህም በተለምዶ ከ5°–15° አካባቢ ነው።

ይህ ያልተመጣጠነ ልዩነት የሌዘር ዳዮድ አሞሌዎችን የሚያካትት የስርዓት ውህደት ዋና የዲዛይን ፈተና ነው።

2. የልዩነት አካላዊ አመጣጥ

የመለየት አንግል በዋናነት የሚወሰነው በሞገድ መሪ መዋቅር እና በልቀት ገጽታ መጠን ነው፡

በፈጣን ዘንግ ውስጥ፣ የልቀት ቦታው እጅግ በጣም ትንሽ ነው። በዲፍራክሽን ቲዎሪ መሠረት፣ ትናንሽ ቀዳዳዎች ትልቅ ልዩነት ያስከትላሉ።

በዝግተኛ ዘንግ ውስጥ፣ ጨረሩ በበርካታ አመንጪዎች ላይ በባር ርዝመት ላይ ይስፋፋል፣ ይህም አነስተኛ የመለየት አንግል ያስከትላል።

በዚህም ምክንያት፣ የሌዘር ዳዮድ አሞሌዎች በፈጣን ዘንግ ውስጥ ከፍተኛ ልዩነት እና በዝግታ ዘንግ ውስጥ ዝቅተኛ ልዩነት ያሳያሉ።

3. የዲቨርጀንስ አንግል የስርዓት ዲዛይን ላይ እንዴት ተጽዕኖ ያሳድራል

① የኮሊሜሽን እና የጨረር ቅርፅ ከፍተኛ ወጪ

የጥሬው ጨረር ከፍተኛ አለመመጣጠን ስላለው፣ የኤፍኤሲ (ፈጣን አክሲስ ኮሊሜሽን) እና የኤስኤሲ (ስሎው አክሲስ ኮሊሜሽን) ኦፕቲክስ ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። ይህ የስርዓት ውስብስብነትን ይጨምራል እና ከፍተኛ የመጫኛ ትክክለኛነት እና የሙቀት መረጋጋትን ይፈልጋል።

② የተወሰነ የፋይበር ትስስር ቅልጥፍና

የሌዘር አሞሌዎችን ከመልቲሞድ ፋይበር፣ ከኦፕቲካል ሲስተሞች ወይም ከአስፌሪክ ሌንሶች ጋር ሲያገናኙ፣ ትልቁ ፈጣን-ዘንግ ልዩነት ወደ ጨረር “ስፒሎቨር” ሊያመራ ይችላል፣ ይህም የመገጣጠሚያ ቅልጥፍናን ይቀንሳል። ዲቨርጀንስ የኦፕቲካል ኪሳራ ዋና ምንጭ ነው።

③ በሞጁል መደራረብ ውስጥ የጨረር ጥራት

ባለብዙ ባር በተደራረቡ ሞጁሎች ውስጥ፣ በደንብ ያልተቆጣጠረ ልዩነት ያልተመጣጠነ የጨረር መደራረብ ወይም የሩቅ መስክ መዛባት ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም የትኩረት ትክክለኛነትን እና የሙቀት ስርጭትን ይነካል።

4. በሌዘር ዳዮድ ባር ውስጥ ልዩነትን እንዴት መቆጣጠር እና ማሻሻል እንደሚቻል

ምንም እንኳን ልዩነት በአብዛኛው የሚገለጸው በመሳሪያው መዋቅር ቢሆንም፣ በርካታ የስርዓት ደረጃ ስልቶችን ለማመቻቸት ሊያገለግሉ ይችላሉ፡

①የኤፍኤሲ ሌንሶች አጠቃቀም

ፈጣን-ዘንግ ኮሊሜሽን ሌንስን ከሚወጣው ገጽታ አጠገብ ማስቀመጥ ጨረሩን ያጨምቀዋል እና በፈጣን ዘንግ ውስጥ ያለውን ልዩነት ይቀንሳል - ይህ በአብዛኛዎቹ ዲዛይኖች ውስጥ አስፈላጊ ነው።

②ለተጨማሪ ቅርፅ የሚሆኑ የSAC ሌንሶች

ምንም እንኳን የዝግታ-ዘንግ ልዩነት አነስተኛ ቢሆንም፣ ወጥ የሆነ ውጤት ለማግኘት አሁንም በረድፎች ወይም በመስመር-ብርሃን ምንጮች ውስጥ ቅርፅ መስራት ያስፈልጋል።

③የጨረር ውህደት እና የኦፕቲካል ቅርፅ ዲዛይን

የማይክሮ-ሌንስ አደራደሮችን፣ ሲሊንደራዊ ሌንሶችን ወይም የተዋቀሩ ኦፕቲክስን መጠቀም በርካታ የሌዘር ጨረሮችን ወደ ከፍተኛ ብሩህነት እና ወጥ የሆነ ውጤት ለመቅረጽ ይረዳል።

④የመሣሪያ-ደረጃ የሞገድ መመሪያ ማመቻቸት

የንቁ ንብርብር ውፍረት፣ የሞገድ መሪ ዲዛይን እና የፍርግርግ መዋቅሮችን ማስተካከል ከቺፕ ደረጃው ፈጣን-ዘንግ ልዩነትን የበለጠ ሊያሻሽል ይችላል።

5. በእውነተኛ-ዓለም አፕሊኬሽኖች ውስጥ የልዩነት ቁጥጥር

①የሌዘር ፓምፕ ምንጮች

በከፍተኛ ኃይል ባለው ጠንካራ ሁኔታ ወይም በፋይበር ሌዘር ሲስተሞች ውስጥ፣ የሌዘር ዳዮድ አሞሌዎች እንደ ፓምፕ ምንጮች ሆነው ያገለግላሉ። ልዩነትን መቆጣጠር - በተለይም በፈጣን ዘንግ - የመገጣጠሚያ ቅልጥፍናን እና የጨረር ትኩረትን ያሻሽላል።

②የሕክምና መሳሪያዎች

እንደ ሌዘር ቴራፒ እና የፀጉር ማስወገጃ ላሉ ስርዓቶች፣ ልዩነትን መቆጣጠር የበለጠ ወጥ የሆነ የኃይል አቅርቦት እና ደህንነቱ የተጠበቀ እና የበለጠ ውጤታማ ህክምናን ያረጋግጣል።

③የኢንዱስትሪ ቁሳቁስ ማቀነባበሪያ

በሌዘር ብየዳ እና መቁረጥ ውስጥ፣ የተሻሻለ ልዩነት ለከፍተኛ የኃይል ጥግግት፣ ለተሻለ ትኩረት እና የበለጠ ትክክለኛ እና ቀልጣፋ ሂደት አስተዋጽኦ ያደርጋል።

6. መደምደሚያ

የሌዘር ዳዮድ ባር የመለየት አንግል ከማይክሮ-ስኬል ቺፕ ፊዚክስ ወደ ማክሮ-ስኬል ኦፕቲካል ሲስተሞች ወሳኝ የሽግግር ነጥብ ነው።
እንደ የጨረር ጥራት አመልካች እና ለውህደት የዲዛይን ወሰን ሆኖ ያገለግላል። የአተገባበር ፍላጎቶች እና የስርዓት ውስብስብነት እየጨመረ ሲሄድ፣ ልዩነትን መረዳት እና መቆጣጠር ለሌዘር አምራቾች እና ለተዋሃዱ አካላት ዋና ብቃት ይሆናል - በተለይም ወደ ከፍተኛ ኃይል፣ ብሩህነት እና አስተማማኝነት ለመሸጋገር።