Pirmoji didelės galios puslaidininkio lazerio kūrimo apžvalga

Didelės galios apžvalgaPuslaidininkių lazerisPirmoji plėtros dalis

Tobulėjant efektyvumui ir galiai, lazeriniai diodai (Lazerio diodų vairuotojas) ir toliau pakeis tradicines technologijas, taip pakeistų dalykų kūrimo būdą ir įgalins kurti naujus dalykus. Taip pat ribotas supratimas apie reikšmingus didelės galios puslaidininkių lazerių patobulinimus. Pirmą kartą buvo parodytas elektronų virsmas lazeriais per puslaidininkius, o po to buvo atlikta daugybė papildomų pažangų, dėl kurių buvo padaryta didžiulė pažanga transformuojant elektronus į didelio produktyvumo lazerius. Šie pasiekimai palaikė svarbias pritaikymus nuo optinio saugojimo iki optinio tinklo iki įvairių pramoninių laukų asortimento.

Šių pažangų ir jų kaupiamosios pažangos peržiūra pabrėžia dar didesnio ir didesnio poveikio daugelyje ekonomikos sričių potencialą. Tiesą sakant, nuolat tobulinant didelės galios puslaidininkių lazerius, jo taikymo sritis paspartins plėtrą ir turės didelę įtaką ekonomikos augimui.

1 paveikslas: Luminance ir Moore didelės galios puslaidininkių lazerių palyginimas

Diodų siurbtas kietojo kūno lazeriai irpluošto lazeriai

Didelės galios puslaidininkių lazerių pažanga taip pat paskatino lazerio technologijos pasroviui vystytis, kai puslaidininkiniai lazeriai paprastai naudojami norint sužadinti (siurblį) suteptais kristalais (diodais supjaustytais kietojo kūno lazeriais) arba pluošto pluoštais (pluošto lazeriais).

Nors puslaidininkių lazeriai suteikia efektyvią, mažą ir pigų lazerio energiją, jie taip pat turi du pagrindinius apribojimus: jie nesaugo energijos, o jų ryškumas yra ribotas. Iš esmės daugeliui programų reikia dviejų naudingų lazerių; Vienas iš jų naudojamas elektros energijai paversti lazerio emisija, o kitas naudojamas to emisijos ryškumui pagerinti.

Diodų siurbiami kietojo kūno lazeriai.
Devintojo dešimtmečio pabaigoje puslaidininkių lazeriai, skirti siurbti kietojo kūno lazerius, pradėjo domėtis dideliu komerciniu susidomėjimu. Diodų siurbiami kietojo kūno lazeriai (DPSSL) dramatiškai sumažina šiluminio valdymo sistemų (visų pirma ciklo aušintuvų) dydį ir sudėtingumą, ir gavimo modulius, kurie istoriškai naudojo lanko lempas kietojo kūno lazerinių kristalų siurbliui.

Puslaidininkinio lazerio bangos ilgis pasirenkamas atsižvelgiant į spektrinės absorbcijos charakteristikų sutapimą su kietojo kūno lazerio padidėjimo terpe, o tai gali žymiai sumažinti šiluminę apkrovą, palyginti su lanko lempos plačiajuosčio ryšio emisijos spektru. Atsižvelgiant į neodimio lazerių, skleidžiančių 1064NM bangos ilgį, populiarumą, 808 nm puslaidininkių lazeris tapo produktyviausiu produktu puslaidininkių lazerių gamyboje daugiau nei 20 metų.

Patobulintą antrosios kartos diodų siurbimo efektyvumą tapo įmanomas padidėjęs kelių režimų puslaidininkių lazerių ryškumas ir galimybė stabilizuoti siaurą emisijos linijos plotą, naudojant birių Bragg grotelių (VBG) 2000-ųjų viduryje. Silpnos ir siauros spektrinės absorbcijos charakteristikos, esančios maždaug 880NM, sukėlė didelį susidomėjimą spektriškai stabiliais aukšto ryškumo siurblio diodais. Šie aukštesnio našumo lazeriai leidžia siurbti neodimį tiesiai viršutiniame 4F3/2 lazerio lygyje, sumažindami kvantinį deficitą ir taip pagerinant pagrindinį režimo ekstrahavimą esant didesnei vidutinei galiai, o tai kitaip būtų apribota šiluminių lęšių.

Iki šio amžiaus antrojo dešimtmečio mes matėme reikšmingą galios padidėjimą vienkartiniame režimo 1064NM lazeriuose, taip pat jų dažnio konvertavimo lazeriuose, veikiančiuose matomuose ir ultravioletiniuose bangos ilgiuose. Atsižvelgiant į ilgą viršutinę energijos eksploatavimo laiką ND: YAG ir ND: YVO4, šios DPSSL Q perjungimo operacijos suteikia didelę impulsų energiją ir didžiausią galią, todėl jos idealiai tinka abliatyvinėms medžiagų apdorojimui ir aukšto tikslumo mikromatiniam pritaikymui.


Pašto laikas: 2012 m. Lapkričio-06 d