Pangkalahatang-ideya ng pagbuo ng high power semiconductor laser, ikalawang bahagi

Pangkalahatang-ideya ng mataas na kapangyarihanlaser na semikondaktorikalawang bahagi ng pag-unlad

Laser na hibla.
Ang mga fiber laser ay nagbibigay ng isang matipid na paraan upang i-convert ang liwanag ng mga high-power semiconductor laser. Bagama't kayang i-convert ng wavelength multiplexing optics ang mga semiconductor laser na may mababang liwanag tungo sa mas maliwanag, kaakibat nito ang pagtaas ng spectral width at photomechanical complexity. Napatunayang partikular na epektibo ang mga fiber laser sa pag-convert ng liwanag.

Ang mga double-clad fibers na ipinakilala noong dekada 1990, gamit ang isang single-mode core na napapalibutan ng multimode cladding, ay maaaring epektibong magpasok ng mas mataas na lakas at mas murang multimode semiconductor pump lasers sa fiber, na lumilikha ng mas matipid na paraan upang i-convert ang mga high-power semiconductor lasers sa mas maliwanag na pinagmumulan ng liwanag. Para sa mga ytterbium-doped (Yb) fibers, ang pump ay nagpapagana ng isang malawak na absorption band na nakasentro sa 915nm, o isang mas makitid na absorption band na malapit sa 976nm. Habang papalapit ang pumping wavelength sa lasing wavelength ng fiber laser, ang tinatawag na quantum deficit ay nababawasan, na nagpapakinabang sa kahusayan at nagpapaliit sa dami ng waste heat na kailangang ilabas.

Mga fiber laserat ang mga diode-pumped solid-state laser ay parehong umaasa sa pagtaas ng liwanag ngdiode laserSa pangkalahatan, habang patuloy na bumubuti ang liwanag ng mga diode laser, tumataas din ang lakas ng mga laser na kanilang ibinobomba. Ang pagpapabuti ng liwanag ng mga semiconductor laser ay may posibilidad na magsulong ng mas mahusay na conversion ng liwanag.

Gaya ng inaasahan natin, kakailanganin ang spatial at spectral brightness para sa mga sistema sa hinaharap na magbibigay-daan sa low quantum deficit pumping para sa mga narrow absorption feature sa mga solid-state laser, pati na rin ang mga dense wavelength reuse scheme para sa mga direktang aplikasyon ng semiconductor laser.

Pigura 2: Nadagdagang liwanag ng high-powermga laser na semiconductornagpapahintulot sa pagpapalawak ng mga aplikasyon

Merkado at aplikasyon

Ang mga pagsulong sa mga high-power semiconductor laser ay nagdulot ng maraming mahahalagang aplikasyon na posible. Dahil ang cost per brightness watt ng mga high-power semiconductor laser ay nabawasan nang malaki, ang mga laser na ito ay parehong pumapalit sa mga lumang teknolohiya at nagbibigay-daan sa mga bagong kategorya ng produkto.

Dahil sa pagbuti ng gastos at pagganap nang mahigit 10 beses bawat dekada, ang mga high-power semiconductor laser ay nakagambala sa merkado sa mga hindi inaasahang paraan. Bagama't mahirap hulaan ang mga aplikasyon sa hinaharap nang may katumpakan, makatutulong din na balikan ang nakalipas na tatlong dekada upang isipin ang mga posibilidad ng susunod na dekada (tingnan ang Larawan 2).

Nang ipakita ni Hall ang mga semiconductor laser mahigit 50 taon na ang nakalilipas, naglunsad siya ng isang rebolusyong teknolohikal. Tulad ng Batas ni Moore, walang sinuman ang makakahula sa mga makikinang na tagumpay ng mga high-power semiconductor laser na sumunod sa iba't ibang mga inobasyon.

Ang kinabukasan ng mga laser ng semiconductor
Walang mga pangunahing batas ng pisika na namamahala sa mga pagpapabuting ito, ngunit ang patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ay malamang na magpapanatili sa eksahentong pag-unlad na ito sa karangyaan. Ang mga semiconductor laser ay patuloy na papalit sa mga tradisyonal na teknolohiya at higit pang magbabago sa paraan ng paggawa ng mga bagay-bagay. Higit na mahalaga para sa paglago ng ekonomiya, ang mga high-power semiconductor laser ay magbabago rin sa kung ano ang maaaring gawin.