Superrigardo de alta potencoduonkondukta laserodisvolviĝo parto unu
Dum efikeco kaj potenco daŭre pliboniĝas, laserdiodoj (laserdiodaj ŝoforoj) daŭre anstataŭigos tradiciajn teknologiojn, tiel ŝanĝante la manieron kiel aferoj estas fabrikitaj kaj ebligante la disvolviĝon de novaj aferoj. Kompreno pri la signifaj plibonigoj en alt-potencaj duonkonduktaĵaj laseroj ankaŭ estas limigita. La konverto de elektronoj al laseroj per duonkonduktaĵoj estis unue montrita en 1962, kaj vasta gamo da komplementaj progresoj sekvis, kiuj pelis grandegajn progresojn en la konverto de elektronoj al alt-produktecaj laseroj. Ĉi tiuj progresoj subtenis gravajn aplikojn de optika stokado ĝis optika retigado ĝis vasta gamo da industriaj kampoj.
Revizio de ĉi tiuj progresoj kaj ilia akumula progreso elstarigas la potencialon por eĉ pli granda kaj pli penetra efiko en multaj areoj de la ekonomio. Fakte, kun la kontinua plibonigo de altpotencaj duonkonduktaĵaj laseroj, ĝia aplika kampo akcelos la vastiĝon, kaj havos profundan efikon sur ekonomia kresko.
Figuro 1: Komparo de lumeco kaj leĝo de Moore de altpotencaj duonkonduktaĵaj laseroj
Diod-pumpitaj solidstataj laseroj kajfibraj laseroj
Progresoj en alt-potencaj duonkonduktaĵaj laseroj ankaŭ kaŭzis la disvolviĝon de posta laserteknologio, kie duonkonduktaĵaj laseroj estas tipe uzataj por eksciti (pumpi) dopitajn kristalojn (diod-pumpitaj solidstataj laseroj) aŭ dopitajn fibrojn (fibraj laseroj).
Kvankam duonkonduktaĵaj laseroj provizas efikan, malgrandan kaj malaltkostan laserenergion, ili ankaŭ havas du ŝlosilajn limigojn: ili ne stokas energion kaj ilia brileco estas limigita. Baze, multaj aplikoj postulas du utilajn laserojn; Unu estas uzata por konverti elektron en laseran emision, kaj la alia estas uzata por plifortigi la brilecon de tiu emisio.
Diod-pumpitaj solidstataj laseroj.
Fine de la 1980-aj jaroj, la uzo de duonkonduktaĵaj laseroj por pumpi solidstatajn laserojn komencis akiri signifan komercan intereson. Diod-pumpitaj solidstataj laseroj (DPSSL) draste reduktas la grandecon kaj kompleksecon de termikaj mastrumadsistemoj (ĉefe ciklaj malvarmigiloj) kaj gajnomoduloj, kiuj historie uzis arklampojn por pumpi solidstatajn laserkristalojn.
La ondolongo de la duonkondukta lasero estas elektita surbaze de la interkovro de spektraj sorbaj karakterizaĵoj kun la gajnomedio de la solidstata lasero, kio povas signife redukti la termikan ŝarĝon kompare kun la larĝbenda emisia spektro de la arklampo. Konsiderante la popularecon de neodimi-dopitaj laseroj elsendantaj 1064nm ondolongon, la 808nm duonkondukta lasero fariĝis la plej produktiva produkto en la produktado de duonkonduktaj laseroj dum pli ol 20 jaroj.
La plibonigita dioda pumpada efikeco de la dua generacio fariĝis ebla per la pliigita brileco de plurmodaj duonkonduktaĵaj laseroj kaj la kapablo stabiligi mallarĝajn emisiajn linilarĝojn uzante amasajn Bragg-kradojn (VBGS) meze de la 2000-aj jaroj. La malfortaj kaj mallarĝaj spektraj sorbaj karakterizaĵoj de ĉirkaŭ 880 nm vekis grandan intereson pri spektre stabilaj altbrilecaj pumpdiodoj. Ĉi tiuj pli alt-efikecaj laseroj ebligas pumpi neodimon rekte ĉe la supra lasernivelo de 4F3/2, reduktante kvantumajn deficitojn kaj tiel plibonigante fundamentan reĝiman ekstraktadon ĉe pli alta averaĝa potenco, kiu alie estus limigita per termikaj lensoj.
Komence de la dua jardeko de ĉi tiu jarcento, ni atestis signifan potencopliiĝon en unu-transversaj 1064nm laseroj, same kiel iliaj frekvenckonvertaj laseroj funkciantaj en la videblaj kaj ultraviolaj ondolongoj. Konsiderante la longan supran energian vivdaŭron de Nd:YAG kaj Nd:YVO4, ĉi tiuj DPSSL Q-ŝaltitaj operacioj provizas altan pulsan energion kaj pintan potencon, igante ilin idealaj por ablativa materiala prilaborado kaj altprecizaj mikromaŝinadaj aplikoj.
Afiŝtempo: 6-a de novembro 2023