Oorsig van hoë kraghalfgeleier laserOntwikkeling Deel een
Namate doeltreffendheid en krag aanhou verbeter, laserdiodes (Laser diodes bestuurder) sal voortgaan om tradisionele tegnologieë te vervang en sodoende die manier waarop dinge gemaak word, te verander en die ontwikkeling van nuwe dinge moontlik te maak. Die begrip van die beduidende verbeterings in hoë-krag halfgeleierlasers is ook beperk. Die omskakeling van elektrone na lasers via halfgeleiers is in 1962 die eerste keer gedemonstreer, en 'n wye verskeidenheid aanvullende vooruitgang het gevolg wat groot vooruitgang in die omskakeling van elektrone na hoëproduktiwiteitslasers gedryf het. Hierdie vooruitgang het belangrike toepassings ondersteun van optiese berging tot optiese netwerke tot 'n wye verskeidenheid industriële velde.
'N Oorsig van hierdie vooruitgang en hul kumulatiewe vooruitgang beklemtoon die potensiaal vir nog groter en meer deurdringende impak op baie gebiede van die ekonomie. In werklikheid, met die voortdurende verbetering van hoë-krag halfgeleierlasers, sal die toepassingsveld die uitbreiding versnel en sal dit 'n diepgaande invloed op ekonomiese groei hê.
Figuur 1: Vergelyking van luminansie en Moore's Law of High Power Semiconductor Lasers
Diode-gepompte soliede toestand lasers envesellasers
Die vooruitgang in hoë-krag-halfgeleierlasers het ook gelei tot die ontwikkeling van 'n stroomaf lasertegnologie, waar halfgeleierslasers tipies gebruik word om gedoteerde kristalle (pomp) (pomp) (gevulde vaste toestand) of gedoteerde vesels (vesellasers) opgewonde te maak.
Alhoewel halfgeleierlasers doeltreffende, klein en laekoste laserenergie bied, het hulle ook twee sleutelbeperkings: hulle stoor nie energie nie en is hul helderheid beperk. Basies het baie toepassings twee nuttige lasers nodig; Die een word gebruik om elektrisiteit in 'n laser -emissie te omskep, en die ander word gebruik om die helderheid van die emissie te verbeter.
Diode-gepompte soliede toestand lasers.
Aan die einde van die tagtigerjare het die gebruik van halfgeleierslasers om soliede toestand-lasers te pomp, 'n beduidende kommersiële belangstelling gekry. Diode-gepompte vaste-toestand-lasers (DPSSL) verminder die grootte en kompleksiteit van termiese bestuurstelsels dramaties (hoofsaaklik siklusverkoelers) en kry modules, wat histories booglampe gebruik het om laserkristalle met vaste toestand te pomp.
Die golflengte van die halfgeleierslaser word gekies op grond van die oorvleueling van spektrale absorpsie-eienskappe met die winsmedium van die vaste toestand laser, wat die termiese las aansienlik kan verminder in vergelyking met die breëband-emissiespektrum van die booglamp. Met inagneming van die gewildheid van neodymium-gedoteerde lasers wat 1064 nm golflengte uitstraal, het die 808 nm halfgeleier laser die produktiefste produk in die produksie van halfgeleier vir meer as 20 jaar geword.
Die verbeterde diode-pompdoeltreffendheid van die tweede generasie is moontlik gemaak deur die verhoogde helderheid van multimodus halfgeleierlasers en die vermoë om smal emissie-lynwydtes te stabiliseer met behulp van grootmaat Bragg-roosters (VBG's) in die middel van die 2000's. Die swak en smal spektrale absorpsie -eienskappe van ongeveer 880 nm het groot belangstelling gewek in spektraal stabiele pompdiodes met 'n hoë helderheid. Hierdie hoërprestasie -lasers maak dit moontlik om neodymium direk op die boonste laservlak van 4F3/2 te pomp, wat die kwantumtekorte verminder en sodoende die fundamentele modus -ekstraksie met 'n hoër gemiddelde krag verbeter, wat andersins deur termiese lense beperk sou word.
Teen die vroeë tweede dekade van hierdie eeu het ons getuie van 'n beduidende kragverhoging in enkel-transversale modus 1064 Nm lasers, sowel as hul frekwensie-omskakelingslasers wat in die sigbare en ultravioletgolflengtes werk. Gegewe die lang lewensduur van die boonste energie van ND: YAG en ND: YVO4, bied hierdie DPSSL Q-Switched-bewerkings 'n hoë polsenergie en piekvermoë, wat dit ideaal maak vir ablatiewe materiaalverwerking en hoë-presisie-mikromachineringstoepassings.
Postyd: Nov-06-2023