Oorsig van hoë kraghalfgeleier laserOntwikkeling Deel twee
Vesellaser.
Vesellasers bied 'n koste-effektiewe manier om die helderheid van halfgeleierslasers met 'n hoë krag te omskep. Alhoewel die golflengte-multiplexing-optika relatief lae-helderheid halfgeleier lasers in helderder kan omskep, kom dit ten koste van verhoogde spektrale breedte en fotomeganiese kompleksiteit. Vesellasers het geblyk veral effektief te wees in die omskakeling van helderheid.
Dubbele geklede vesels wat in die negentigerjare bekendgestel is, met behulp van 'n enkelmodus-kern omring deur multimode-bekleding, kan effektief hoër krag, laer koste multimode-halfgeleierpomplasers in die vesel inbring, wat 'n meer ekonomiese manier skep om hoë-krag-halfgeleierslasers in helder ligte bronne te omskep. Vir ytterbium-gedopte (YB) vesels, maak die pomp 'n breë absorpsieband wat op 915 nm gesentreer is, of 'n nouer absorpsieband naby 976nm. Terwyl die pompgolflengte die lasgolflengte van die vesellaser nader, word die sogenaamde kwantumtekort verminder, wat die doeltreffendheid maksimeer en die hoeveelheid afvalhitte wat versprei moet word, verminder.
Vesellasersen diode-gepompte vaste-toestand-lasers vertrou albei op die toename in die helderheid van dieDiode laser. Oor die algemeen, namate die helderheid van diode -lasers steeds verbeter, neem die krag van die lasers wat hulle pomp ook toeneem. Die helderheidsverbetering van halfgeleierslasers is geneig om doeltreffender helderheidskonfeksies te bevorder.
Soos ons verwag, sal ruimtelike en spektrale helderheid nodig wees vir toekomstige stelsels wat lae kwantumtekortpompe moontlik maak vir smal absorpsie-kenmerke in soliede toestand-lasers, sowel as digte golflengte-hergebruikskemas vir direkte halfgeleier-laser-toepassings.
Figuur 2: Verhoogde helderheid van hoë kraghalfgeleierlasersLaat aansoeke uitgebrei word
Mark en toepassing
Vooruitgang in hoë-krag halfgeleierlasers het baie belangrike toepassings moontlik gemaak. Aangesien die koste per helderheid watt van hoë-krag halfgeleierlasers eksponensieel verlaag is, vervang hierdie lasers albei ou tegnologieë en maak dit nuwe produkkategorieë moontlik.
Met koste en prestasie wat elke dekade meer as tienvoudig verbeter het, het die hoë-krag-halfgeleier-lasers die mark op onverwagte maniere ontwrig. Alhoewel dit moeilik is om toekomstige toepassings met presisie te voorspel, is dit ook leersaam om 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 halfgeleierslasers getoon het, het hy 'n tegnologiese rewolusie geloods. Soos Moore se wet, kon niemand die briljante prestasies van hoë-krag halfgeleierlasers voorspel het wat gevolg het met 'n verskeidenheid verskillende innovasies nie.
Die toekoms van halfgeleierslasers
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 gedoen word, verder verander. Die belangrikste is vir ekonomiese groei, hoë-krag-halfgeleierlasers sal ook verander wat gemaak kan word.
Postyd: Nov-07-2023