Översikt över hög krafthalvledarlaserUtvecklingsdel ett
När effektiviteten och kraften fortsätter att förbättras, laserdioder (laserdioder förare) kommer att fortsätta att ersätta traditionella tekniker och därmed ändra hur saker görs och möjliggöra utveckling av nya saker. Förståelse av de betydande förbättringarna i högeffekten halvledarlasrar är också begränsad. Omvandlingen av elektroner till lasrar via halvledare demonstrerades först 1962, och ett brett utbud av kompletterande framsteg har följt som har drivit enorma framsteg i omvandlingen av elektroner till högproduktivitetslasrar. Dessa framsteg har stött viktiga applikationer från optisk lagring till optiskt nätverk till ett brett utbud av industrifält.
En översyn av dessa framsteg och deras kumulativa framsteg belyser potentialen för ännu större och mer genomgripande inverkan på många områden i ekonomin. I själva verket, med den kontinuerliga förbättringen av högeffektiv halvledarlasrar, kommer dess applikationsfält att påskynda utvidgningen och kommer att ha en djup inverkan på den ekonomiska tillväxten.
Bild 1: Jämförelse av Luminance och Moores Law of High Power Semiconductor Lasers
Diodpumpade fast tillståndslasrar ochfiberlasrar
Framstegen inom högeffektiv halvledarlasrar har också lett till utvecklingen av nedströms laserteknologi, där halvledarlasrar vanligtvis används för att locka (pump) dopade kristaller (diod-pumpade fast tillståndslasrar) eller dopade fibrer (fiberlasrar).
Även om halvledarlasrar tillhandahåller effektiva, små och billiga laserenergi, har de också två viktiga begränsningar: de lagrar inte energi och deras ljusstyrka är begränsad. I grund och botten kräver många applikationer två användbara lasrar; Den ena används för att omvandla elektricitet till en laserutsläpp, och den andra används för att förbättra ljusstyrkan i det utsläppet.
Diodpumpade solid-tillståndslasrar.
I slutet av 1980-talet började användningen av halvledarlasrar för att pumpa fast tillståndslasrar få betydande kommersiellt intresse. Diodepumpade solid-tillståndslasrar (DPSSL) minskar dramatiskt storleken och komplexiteten hos termiska hanteringssystem (främst cykelkylare) och får moduler, som historiskt har använt båglampor för att pumpa fast tillståndslaserkristaller.
Våglängden för halvledarlaseren väljs baserat på överlappningen av spektrala absorptionsegenskaper med förstärkningsmediet för fast tillståndslaser, vilket kan minska den termiska belastningen avsevärt jämfört med bredbandsutsläppsspektrumet för ARC-lampan. Med tanke på populariteten hos neodymdopade lasrar som avger 1064Nm våglängd har 808nm halvledarlaser blivit den mest produktiva produkten i halvledarlaserproduktionen i mer än 20 år.
Den förbättrade diodpumpens effektivitet för den andra generationen möjliggjordes genom den ökade ljusstyrkan för halvledarslasrar med flera lägen och förmågan att stabilisera smala utsläppslinjebredder med hjälp av bulk Bragg-galler (VBG) i mitten av 2000-talet. De svaga och smala spektrala absorptionsegenskaperna på cirka 880 nm har väckt stort intresse för spektralt stabila pumpdioder med hög ljusstyrka. Dessa högre prestanda lasrar gör det möjligt att pumpa neodym direkt på den övre lasernivån på 4F3/2, minska kvantunderskott och därmed förbättra extraktionen av grundläggande läge vid högre genomsnittlig effekt, vilket annars skulle begränsas av termiska linser.
Under det tidiga andra decenniet av detta århundrade bevittnade vi en betydande kraftökning i enstaka läge 1064Nm-lasrar, liksom deras frekvensomvandlingslasrar som arbetar i de synliga och ultravioletta våglängderna. Med tanke på den långa övre energilivslängden för ND: YAG och ND: YVO4, ger dessa DPSL Q-switched operationer hög pulsenergi och toppeffekt, vilket gör dem idealiska för ablativ materialbehandling och mikromachinering av hög precision.
Post Time: Nov-06-2023