Yleiskatsaus suuritehoisesta puolijohdelaserkehitysosasta Osa ensimmäistä osaa

Yleiskatsaus korkean virran suhteenpuolijohdelaserKehitysosa ensimmäinen

Kun tehokkuus ja voima paranee, laser diodit (Laser diodit) Jatkaa perinteisten tekniikoiden korvaamista, mikä muuttaa tapaa, jolla asiat tehdään ja mahdollistaa uusien asioiden kehittämisen. Myös ymmärtäminen suuren voiman puolijohdelaserien merkittävistä parannuksista on rajoitettua. Elektronien muuntaminen lasereiksi puolijohteiden kautta osoitettiin ensimmäisen kerran vuonna 1962, ja on seurattu monenlaisia ​​täydentäviä kehitystä, jotka ovat johtaneet valtavia kehitystä elektronien muuntamisessa korkean tuottavuuslasereiksi. Nämä edistysaskeleet ovat tukeneet tärkeitä sovelluksia optisesta varastoinnista optiseen verkottumiseen monenlaisiin teollisuusaloille.

Näiden edistysaskeleiden ja niiden kumulatiivisen kehityksen katsaus korostaa potentiaalia entistä suuremmille ja enemmän tunkeutuville vaikutuksille monilla talouden alueilla. Itse asiassa suuren voiman puolijohdelaserien jatkuvan parantamisen myötä

Kuva 1: Luminanssin ja Mooren suuritehoisten puolijohteiden laserien vertailu

Diodipumppuiset solid-state-laserit jakuitulaserit

Edistyminen suuritehoisissa puolijohdelasereissa on myös johtanut alavirran lasertekniikan kehitykseen, jossa puolijohdelasereita käytetään tyypillisesti (pumpun) seostettujen kiteiden (diodipumppuisten kiinteiden state-laserien) tai seostettujen kuidujen (kuitulaserien) herättämiseen.

Vaikka puolijohdelaserit tarjoavat tehokkaita, pieniä ja edullisia laserenergiaa, niillä on myös kaksi keskeistä rajoitusta: ne eivät säilytä energiaa ja niiden kirkkautta on rajoitettu. Periaatteessa monet sovellukset vaativat kaksi hyödyllistä laseria; Yksi käytetään sähkön muuntamiseen laserpäästöksi, ja toista käytetään tämän päästöjen kirkkauden parantamiseksi.

Diodipumppuiset solid-state-laserit.
1980-luvun lopulla puolijohdelaserien käyttö solid-state-laserien pumppaamiseen alkoi saada merkittävää kaupallista kiinnostusta. Diodipumppuiset kiinteän tilan laserit (DPSSL) vähentävät dramaattisesti lämmönhallintajärjestelmien (pääasiassa syklijäähdyttimiä) ja GAIN-moduulien kokoa ja monimutkaisuutta, jotka ovat historiallisesti käyttäneet kaarivalaisimia solid-state-laserkiteiden pumppaamiseen.

Puolijohdelaserin aallonpituus valitaan spektrin absorptioominaisuuksien päällekkäisyyden perusteella kiinteän tilan laserin vahvistusväliaineella, mikä voi merkittävästi vähentää lämpökuormaa verrattuna kaarilampun laajakaista-emissiospektriin. Kun otetaan huomioon 1064Nm: n aallonpituuden lähettävien neodyymi-seostettujen laserien suosio, 808NM: n puolijohdelaserista on tullut tuottavin tuote puolijohdelasertuotannossa yli 20 vuoden ajan.

Toisen sukupolven parannettu diodin pumppaustehokkuus tehtiin mahdolliseksi monimuotoisten puolijohdelaserien lisääntyneellä kirkkaudella ja kyvyllä stabiloida kapeat päästöjohtoleveydet käyttämällä bulkkien Bragg-rititoja (VBGS) 2000-luvun puolivälissä. Noin 880 nm: n heikko ja kapea spektrin absorptioominaisuudet ovat herättäneet suurta kiinnostusta spektrisesti vakaisiin suuriin kirkkaisiin pumpun diodeihin. Nämä korkeamman suorituskyvyn laserit mahdollistavat pumppaamisen neodyymista suoraan 4F3/2: n ylemmällä lasertasolla, vähentämällä kvanttivajeja ja parantaen siten perustilan uuttamista korkeammalla keskimääräisellä teholla, jota muuten rajoittaisi lämpölinssit.

Tämän vuosisadan toisen vuosikymmenen aikana olemme nähneet merkittävän voiman lisääntymisen yhden kääntömoodin 1064nm-lasereilla sekä niiden taajuuden muuntamislasereilla, jotka toimivat näkyvissä ja ultraviolettien aallonpituudessa. Kun otetaan huomioon Nd: YAG: n ja Nd: YVO4: n pitkän ylemmän energian eliniän, nämä DPSSL-Q-kytkimet tarjoavat korkean pulssienergian ja huipputehon, mikä tekee niistä ihanteellisia ablatiivisen materiaalinkäsittelyn ja tarkkaan mikromaitossovelluksiin.


Viestin aika: Nov-06-2023