Oorsig van hoë kraghalfgeleier laserontwikkeling deel twee
Vesel laser.
Vesellasers bied 'n koste-effektiewe manier om die helderheid van hoëkrag-halfgeleierlasers om te skakel. Alhoewel golflengte-multipleksingsoptika relatief lae helderheid halfgeleierlasers in helderder lasers kan omskakel, kom dit ten koste van verhoogde spektrale breedte en fotomeganiese kompleksiteit. Vesellasers het bewys dat dit besonder effektief is in helderheidsomskakeling.
Dubbelgeklede vesels wat in die 1990's bekendgestel is, met behulp van 'n enkelmoduskern omring deur multimodusbekleding, kan effektief hoërkrag, laerkoste multimodus-halfgeleierpomplasers in die vesel inbring, wat 'n meer ekonomiese manier skep om hoëkrag-halfgeleierlasers om te skakel in helderder ligbronne. Vir ytterbium-gedoteerde (Yb) vesels stimuleer die pomp 'n wye absorpsieband gesentreer op 915nm, of 'n nouer absorpsieband naby 976nm. Soos die pompgolflengte die lasergolflengte van die vesellaser nader, word die sogenaamde kwantumtekort verminder, wat doeltreffendheid maksimeer en die hoeveelheid afvalhitte wat verdryf moet word, tot die minimum beperk.
Vesellasersen diode-gepompte vastestoflasers maak albei staat op die toename in helderheid van diediode laser. Oor die algemeen, namate die helderheid van diodelasers aanhou verbeter, neem die krag van die lasers wat hulle pomp ook toe. Die helderheid verbetering van halfgeleier lasers is geneig om meer doeltreffende helderheid omskakeling te bevorder.
Soos ons verwag, sal ruimtelike en spektrale helderheid nodig wees vir toekomstige stelsels wat lae kwantumtekortpomping sal moontlik maak vir smal absorpsie-eienskappe in vastestoflasers, sowel as digte golflengte-hergebruikskemas vir direkte halfgeleierlasertoepassings.
Figuur 2: Verhoogde helderheid van hoë kraghalfgeleier laserslaat toepassings toe om uit te brei
Mark en toepassing
Vooruitgang in hoë-krag halfgeleier lasers het baie belangrike toepassings moontlik gemaak. Aangesien die koste per helderheidswatt van hoë-krag halfgeleierlasers eksponensieel verminder is, vervang hierdie lasers beide ou tegnologieë en maak nuwe produkkategorieë moontlik.
Met koste en werkverrigting wat meer as 10 keer elke dekade verbeter, het hoëkrag halfgeleierlasers die mark op onverwagte maniere ontwrig. Alhoewel dit moeilik is om toekomstige toepassings met presisie te voorspel, is dit ook leersaam om oor die afgelope drie dekades terug te kyk om die moontlikhede van die volgende dekade voor te stel (sien Figuur 2).
Toe Hall meer as 50 jaar gelede halfgeleierlasers gedemonstreer het, het hy 'n tegnologiese revolusie van stapel gestuur. Soos Moore's Law, kon niemand die briljante prestasies van hoëkrag-halfgeleierlasers voorspel het wat met 'n verskeidenheid verskillende innovasies gevolg het nie.
Die toekoms van halfgeleierlasers
Daar is geen fundamentele wette van fisika wat hierdie verbeterings beheer nie, maar voortgesette tegnologiese vooruitgang sal waarskynlik hierdie eksponensiële ontwikkeling in prag onderhou. Halfgeleierlasers sal voortgaan om tradisionele tegnologieë te vervang en sal die manier waarop dinge gemaak word verder verander. Nog belangriker vir ekonomiese groei, hoë-krag halfgeleier lasers sal ook verander wat gemaak kan word.
Postyd: Nov-07-2023