Ülevaade suure võimsusestpooljuhtide laserEsimene arendusosa
Kui tõhusus ja võimsus jätkuvad, on laserdioodid (laserdioodide juht) jätkab traditsiooniliste tehnoloogiate asendamist, muutes sellega asjade valmistamise ja uute asjade arendamist. Suure võimsusega pooljuhtide laserite oluliste paranemiste mõistmine on samuti piiratud. Elektronide muundamist laseriteks pooljuhtide kaudu demonstreeriti esmakordselt 1962. aastal ja on järgnenud mitmesuguseid täiendavaid edusamme, mis on ajendanud suuri edusamme elektronide muundamisel kõrge tootlikkusega laseriteks. Need edusammud on toetanud olulisi rakendusi alates optilisest salvestusest kuni optilise võrgustikeni kuni laias valikus tööstusväljadeks.
Nende edusammude ja nende kumulatiivse edusammude ülevaade rõhutab paljudes majandusalades veelgi suuremat ja ulatuslikumat mõju. Tegelikult kiirendab selle rakendusvaldkonna pideva pooljuhtide laserite pidevat täiustamist laienemist ja avaldab sügavat mõju majanduskasvule.
Joonis 1: heleduse ja Moore'i suure võimsusega pooljuhtide laserite seaduse võrdlus
Dioodiga pumbatud tahkislaserid jakiudained
Suure võimsusega pooljuhtide laserite edusammud on viinud ka allavoolu lasertehnoloogia väljatöötamiseni, kus tavaliselt kasutatakse pooljuhtide lasereid (pumba) legeeritud kristallide (dioodiga pumbatud tahkis laserid) või legeeritud kiudude (kiudlasserite) ergutamiseks.
Ehkki pooljuhtide laserid pakuvad tõhusat, väikest ja odavat laserienergiat, on neil ka kaks peamist piirangut: nad ei salvesta energiat ja nende heledus on piiratud. Põhimõtteliselt nõuavad paljud rakendused kahte kasulikku laserit; Ühte kasutatakse elektri teisendamiseks laserimissiooniks ja teist kasutatakse selle emissiooni heleduse suurendamiseks.
Dioodiga pumbatud tahkis laserid.
1980ndate lõpus hakkas pooljuhtide laserite kasutamine tahkislaserite pumpamiseks omandama olulist ärihuvi. Dioodiga pumbatud tahkislaserid (DPSSL) vähendavad dramaatiliselt termiliste juhtimissüsteemide (peamiselt tsüklijahutite) suurust ja keerukust ja võimendusmooduleid, mis on ajalooliselt kasutanud kaarelampe tahkislaseri kristallide pumpamiseks.
Pooljuhtlaseri lainepikkus valitakse spektri neeldumise karakteristikute kattumise põhjal tahkislaseri võimenduskeskkonnaga, mis võib termilist koormust märkimisväärselt vähendada võrreldes kaarelambi lairibaemissioonispektriga. Arvestades neodüüm-legeeritud laserite populaarsust, mis kiirgab 1064nm lainepikkust, on 808nm pooljuhtide laserist saanud pooljuhtide lasertootmise kõige produktiivsem toode enam kui 20 aastat.
Teise põlvkonna täiustatud dioodide pumpamise efektiivsus sai võimalikuks mitme režiimiga pooljuhtide laserite suurenenud heleduse ja võime stabiliseerida kitsaste heitkoguste liinilaisid, kasutades 2000. aasta keskel Bragg Braggi restid (VBG). Ligikaudu 880Nm nõrga ja kitsa spektri neeldumisomadused on äratanud suurt huvi spektraalselt stabiilsete kõrge heledusega pumba dioodide vastu. Need suurema jõudlusega laserid võimaldavad pumbata neodüümi otse laseri ülemisel tasemel 4F3/2, vähendades kvantdefitsiiti ja parandades seeläbi põhirežiimi ekstraheerimist kõrgema keskmise võimsusega, mida muidu piiraks termilised läätsed.
Selle sajandi teiseks kümnendiks olime tunnistajaks olulisele võimsuse suurenemisele üheülekande režiimis 1064nm laserid, samuti nende sageduse muundamise laserid, mis töötavad nähtavatel ja ultraviolettkiirguse lainepikkusel. Arvestades ND pikka ülemise energia eluiga: YAG ja ND: YVO4, pakuvad need DPSSL Q-lülitusega toimingud kõrge impulsi energia ja tippvõimsuse, muutes need ideaalseks materjali ablatiivseks töötlemiseks ja ülitäpseks mikromaterjalirakendusteks.
Postiaeg: november-06-2023