Ħarsa ġenerali ta 'qawwa għoljalaser semikondutturl-ewwel parti tal-iżvilupp
Hekk kif l-effiċjenza u l-qawwa jkomplu jitjiebu, dajowds tal-lejżer (sewwieq tad-dijodi tal-lejżer) se tkompli tissostitwixxi t-teknoloġiji tradizzjonali, u b'hekk ibiddel il-mod kif isiru l-affarijiet u jippermetti l-iżvilupp ta' affarijiet ġodda.Il-fehim tat-titjib sinifikanti fil-lejżers semikondutturi ta 'qawwa għolja huwa wkoll limitat.Il-konverżjoni ta 'elettroni għal lejżers permezz ta' semikondutturi ntweriet għall-ewwel darba fl-1962, u segwew varjetà wiesgħa ta 'avvanzi komplementari li mexxew avvanzi kbar fil-konverżjoni ta' elettroni għal lasers ta 'produttività għolja.Dawn l-avvanzi appoġġaw applikazzjonijiet importanti mill-ħażna ottika għal netwerking ottiku għal firxa wiesgħa ta 'oqsma industrijali.
Rieżami ta’ dawn l-avvanzi u l-progress kumulattiv tagħhom jenfasizza l-potenzjal għal impatt saħansitra akbar u aktar mifrux f’ħafna oqsma tal-ekonomija.Fil-fatt, bit-titjib kontinwu tal-lejżers semikondutturi ta 'qawwa għolja, il-qasam tal-applikazzjoni tiegħu se jaċċellera l-espansjoni, u se jkollu impatt profond fuq it-tkabbir ekonomiku.
Figura 1: Tqabbil tal-luminanza u l-liġi ta 'Moore ta' lasers semikondutturi ta 'qawwa għolja
Lejżers solid-state ppumpjati bid-dijodu uLejżers tal-fibra
Avvanzi fil-lejżers semikondutturi ta 'qawwa għolja wasslu wkoll għall-iżvilupp ta' teknoloġija tal-laser downstream, fejn lejżers semikondutturi huma tipikament użati biex eċitati (pomp) kristalli drogati (lejżers ta 'stat solidu ppumpjati b'diode) jew fibri drogati (lejżers tal-fibra).
Għalkemm il-lejżers semikondutturi jipprovdu enerġija tal-lejżer effiċjenti, żgħira u bi prezz baxx, għandhom ukoll żewġ limitazzjonijiet ewlenin: ma jaħżnux l-enerġija u l-luminożità tagħhom hija limitata.Bażikament, ħafna applikazzjonijiet jeħtieġu żewġ lejżers utli;Wieħed jintuża biex jikkonverti l-elettriku f'emissjoni tal-lejżer, u l-ieħor jintuża biex itejjeb il-luminożità ta 'dik l-emissjoni.
Lejżers fi stat solidu ppumpjati bid-dijodu.
Fl-aħħar tas-snin 80, l-użu ta 'lejżers semikondutturi biex jippompjaw lejżers ta' stat solidu beda jikseb interess kummerċjali sinifikanti.Lejżers fi stat solidu ippumpjat bid-dijodu (DPSSL) inaqqsu b'mod drammatiku d-daqs u l-kumplessità tas-sistemi ta 'ġestjoni termali (primarjament apparat li jkessaħ iċ-ċiklu) u moduli ta' qligħ, li storikament użaw lampi tal-ark biex jippompjaw kristalli tal-laser fi stat solidu.
Il-wavelength tal-lejżer semikonduttur huwa magħżul abbażi tal-koinċidenza tal-karatteristiċi ta 'assorbiment spettrali mal-medja tal-qligħ tal-laser ta' stat solidu, li jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti t-tagħbija termali meta mqabbel mal-ispettru ta' emissjoni ta 'medda wiesgħa tal-lampa tal-ark.Meta wieħed iqis il-popolarità tal-lejżers drogati bin-neodimju li jarmu wavelength ta '1064nm, il-lejżer semikonduttur 808nm sar l-aktar prodott produttiv fil-produzzjoni tal-laser semikondutturi għal aktar minn 20 sena.
L-effiċjenza mtejba tal-ippumpjar tad-dijodu tat-tieni ġenerazzjoni saret possibbli mill-luminożità miżjuda ta 'lejżers semikondutturi b'ħafna modi u l-abbiltà li tistabbilizza wisa' tal-linji ta 'emissjoni dojoq bl-użu ta' gradilji Bragg bl-ingrossa (VBGS) f'nofs is-snin 2000.Il-karatteristiċi ta 'assorbiment spettrali dgħajfa u dojoq ta' madwar 880nm qajjem interess kbir f'dijodi tal-pompa ta 'luminożità għolja spettralment stabbli.Dawn il-lejżers ta 'prestazzjoni ogħla jagħmluha possibbli li n-neodimju jiġi ppumpjat direttament fil-livell ta' fuq tal-laser ta '4F3/2, inaqqsu d-defiċits quantum u b'hekk itejbu l-estrazzjoni tal-modalità fundamentali b'qawwa medja ogħla, li inkella tkun limitata minn lentijiet termali.
Sa l-bidu tat-tieni deċennju ta 'dan is-seklu, konna qed naraw żieda sinifikanti fil-qawwa fil-lejżers 1064nm b'modalità trasversali waħda, kif ukoll il-lejżers tal-konverżjoni tal-frekwenza tagħhom li joperaw fil-wavelengths viżibbli u ultravjola.Minħabba l-ħajja twila ta 'l-enerġija ta' fuq ta 'Nd: YAG u Nd: YVO4, dawn l-operazzjonijiet DPSSL Q-switched jipprovdu enerġija tal-polz għolja u qawwa massima, li tagħmilhom ideali għall-ipproċessar ta' materjal ablattiv u applikazzjonijiet ta 'mikromachining ta' preċiżjoni għolja.
Ħin tal-post: Nov-06-2023