Superrigardo de Alta Potencoduonkondukta laseroDisvolviĝo Unua Parto
Ĉar efikeco kaj potenco daŭre pliboniĝas, laseraj diodoj (lasero diodoj ŝoforo) daŭre anstataŭigos tradiciajn teknologiojn, tiel ŝanĝante la manieron kiel aferoj estas faritaj kaj ebligante la disvolviĝon de novaj aferoj. Kompreno de la signifaj plibonigoj en alt-potencaj duonkonduktaĵaj laseroj ankaŭ estas limigita. La konvertiĝo de elektronoj al laseroj per semikonduktaĵoj unue estis montrita en 1962, kaj ampleksa vario de komplementaj progresoj sekvis, kiuj kaŭzis grandegajn progresojn en la konvertiĝo de elektronoj al altproduktaj laseroj. Ĉi tiuj progresoj subtenis gravajn aplikojn de optika stokado ĝis optika interkonektado ĝis vasta gamo de industriaj kampoj.
Revizio de ĉi tiuj progresoj kaj ilia akumula progreso emfazas la potencialon por eĉ pli granda kaj pli trafa efiko en multaj areoj de la ekonomio. Fakte, kun la kontinua plibonigo de alt-potencaj duonkonduktaĵaj laseroj, ĝia aplika kampo akcelos la ekspansion kaj havos profundan efikon sur ekonomia kresko.
Figuro 1: Komparo de Luminanco kaj Moore's Leĝo pri Alta Potenco -Semikonduktaĵaj Laseroj
Diod-pumpitaj solidŝtataj laseroj kajfibraj laseroj
Antaŭenigoj en alt-potencaj duonkonduktaĵaj laseroj ankaŭ kaŭzis la disvolviĝon de malsupreniranta lasera teknologio, kie duonkonduktaĵaj laseroj estas kutime uzataj por eksciti (pumpilo) dopitajn kristalojn (diod-pumpitaj solidaj statoj) aŭ dopitaj fibroj (fibro-laseroj).
Kvankam duonkonduktaĵaj laseroj provizas efikan, malgrandan kaj malmultekostan laseron-energion, ili ankaŭ havas du ŝlosilajn limojn: ili ne stokas energion kaj ilia brilo estas limigita. Esence, multaj aplikoj postulas du utilajn laserojn; Unu estas uzata por konverti elektron en laseron -emision, kaj la alia estas uzata por plibonigi la brilon de tiu emisio.
Diod-pumpitaj solidŝtataj laseroj.
En la malfruaj 1980-aj jaroj, la uzo de duonkonduktaĵaj laseroj por pumpi solid-statajn laserojn komencis akiri signifan komercan intereson. Diod-pumpitaj solid-stataj laseroj (DPSSL) draste reduktas la grandecon kaj komplikecon de termikaj administradaj sistemoj (ĉefe biciklaj malvarmigiloj) kaj gajnas modulojn, kiuj historie uzis arko-lampojn por pumpi solidajn laserajn kristalojn.
La ondolongo de la duonkondukta lasero estas elektita surbaze de la interkovro de spektraj absorbaj trajtoj kun la gajno-mezumo de la solida ŝtata lasero, kiu povas signife redukti la termikan ŝarĝon kompare al la larĝa bando-spektro de la arka lampo. Konsiderante la popularecon de neodimio-dopaj laseroj elsendantaj 1064nm-ondolongon, la 808nm-duonkondukta lasero fariĝis la plej produktiva produkto en duonkondukta lasera produktado dum pli ol 20 jaroj.
La plibonigita dioda pumpanta efikeco de la dua generacio ebligis per la pliigita brilo de plur-reĝimaj duonkonduktaĵaj laseroj kaj la kapablo stabiligi mallarĝajn emisiajn liniojn per pograndaj Bragg-kradoj (VBGoj) meze de la 2000-aj jaroj. La malfortaj kaj mallarĝaj spektraj absorbaj trajtoj de ĉirkaŭ 880nm ekscitis grandan intereson en spektre stabilaj altaj brilaj pumpiloj. Ĉi tiuj pli altaj rendimentaj laseroj ebligas pumpi neodimio rekte ĉe la supra lasera nivelo de 4F3/2, reduktante kvantajn deficitojn kaj tiel plibonigante fundamentan reĝimon -eltiron ĉe pli alta averaĝa potenco, kiu alie estus limigita per termikaj lensoj.
Antaŭ la frua dua jardeko de ĉi tiu jarcento, ni atestis signifan potencan kreskon de unu-transversa reĝimo 1064nm laseroj, same kiel iliaj frekvencaj konvertaj 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 materialo-prilaborado kaj alt-precizaj mikromakaj aplikoj.
Afiŝotempo: Nov-06-2023