Ülevaade suurest võimsusestpooljuhtlaserarenduse teine osa
Kiudlaser.
Kiudlaserid on kulutõhus viis suure võimsusega pooljuhtlaserite heleduse teisendamiseks. Kuigi lainepikkusega multipleksimise optika võib muuta suhteliselt madala heledusega pooljuhtlaserid heledamaks, on selle hinnaks suurenenud spektraallaius ja fotomehhaaniline keerukus. Kiudlaserid on osutunud eriti tõhusaks heleduse muundamisel.
1990ndatel kasutusele võetud topeltkattega kiud, mis kasutavad mitmemoodilise kattega ümbritsetud ühemoodilist südamikku, võivad tõhusalt viia kiududesse suurema võimsusega ja odavamaid mitmemoodilisi pooljuhtpumplasereid, luues ökonoomsema viisi suure võimsusega pooljuhtlaserite muundamiseks. heledamatesse valgusallikatesse. Ütterbiumiga legeeritud (Yb) kiudude puhul ergastab pump laia neeldumisriba, mille keskpunkt on 915 nm, või kitsama neeldumisriba 976 nm lähedal. Kui pumpamise lainepikkus läheneb kiudlaseri laserlainepikkusele, väheneb nn kvantdefitsiit, maksimeerib tõhusust ja minimeerib hajutamist vajava heitsoojuse hulka.
Kiudlaseridja dioodpumbaga tahkislaserid sõltuvad mõlemad valgusti heleduse suurenemisestdioodlaser. Üldiselt, kuna dioodlaserite heledus paraneb, suureneb ka nende pumpatavate laserite võimsus. Pooljuhtlaserite heleduse parandamine soodustab tõhusamat heleduse muundamist.
Nagu me eeldame, on tulevaste süsteemide jaoks vajalik ruumiline ja spektraalne heledus, mis võimaldab väikese kvantdefitsiidi pumpamist tahkislaserite kitsaste neeldumisomaduste jaoks, samuti tiheda lainepikkuse taaskasutamise skeeme otseste pooljuhtlaserite rakenduste jaoks.
Joonis 2: Suure võimsusega seadme suurenenud heleduspooljuhtlaseridvõimaldab rakendusi laiendada
Turg ja rakendus
Suure võimsusega pooljuhtlaserite areng on võimaldanud palju olulisi rakendusi. Kuna suure võimsusega pooljuhtlaserite hind heledusvati kohta on hüppeliselt vähenenud, asendavad need laserid nii vanu tehnoloogiaid kui võimaldavad uusi tootekategooriaid.
Kuna kulud ja jõudlus paranevad iga kümnendiga enam kui 10 korda, on suure võimsusega pooljuhtlaserid turgu ootamatul viisil häirinud. Kuigi tulevasi rakendusi on raske täpselt ennustada, on õpetlik vaadata tagasi ka möödunud kolmele aastakümnele, et ette kujutada järgmise kümnendi võimalusi (vt joonis 2).
Kui Hall enam kui 50 aastat tagasi pooljuhtlasereid demonstreeris, käivitas ta tehnoloogilise revolutsiooni. Nagu Moore'i seadus, ei oleks keegi osanud ennustada suure võimsusega pooljuhtlaserite hiilgavaid saavutusi, mis järgnesid erinevate uuendustega.
Pooljuhtlaserite tulevik
Puuduvad põhilised füüsikaseadused, mis neid täiustusi reguleeriksid, kuid jätkuv tehnoloogiline areng toetab tõenäoliselt seda eksponentsiaalset arengut hiilguses. Pooljuhtlaserid jätkavad traditsiooniliste tehnoloogiate asendamist ja muudavad veelgi asjade valmistamise viisi. Majanduskasvu jaoks veelgi olulisem on see, et suure võimsusega pooljuhtlaserid muudavad ka seda, mida saab valmistada.
Postitusaeg: nov-07-2023