Pangkalahatang -ideya ng High Power Semiconductor Laser Development Part One

Pangkalahatang -ideya ng mataas na kapangyarihanSemiconductor laserDevelopment Part One

Bilang kahusayan at kapangyarihan ay patuloy na pagbutihin, ang mga diode ng laser (Laser Diode Driver) ay magpapatuloy na palitan ang mga tradisyunal na teknolohiya, sa gayon binabago ang paraan ng mga bagay na ginawa at pagpapagana ng pag -unlad ng mga bagong bagay. Ang pag-unawa sa mga makabuluhang pagpapabuti sa mga high-power semiconductor lasers ay limitado din. Ang pag-convert ng mga electron sa mga laser sa pamamagitan ng mga semiconductors ay unang ipinakita noong 1962, at isang iba't ibang mga pantulong na pagsulong na sumunod na nagtulak ng malaking pagsulong sa pag-convert ng mga electron sa mga laser na may mataas na produktibo. Ang mga pagsulong na ito ay suportado ang mga mahahalagang aplikasyon mula sa optical storage hanggang sa optical networking sa isang malawak na hanay ng mga larangan ng pang -industriya.

Ang pagsusuri ng mga pagsulong na ito at ang kanilang pinagsama -samang pag -unlad ay nagtatampok ng potensyal para sa mas malaki at mas malawak na epekto sa maraming mga lugar ng ekonomiya. Sa katunayan, sa patuloy na pagpapabuti ng mga high-power semiconductor lasers, ang larangan ng aplikasyon nito ay mapabilis ang pagpapalawak, at magkakaroon ng malalim na epekto sa paglago ng ekonomiya.

Larawan 1: Paghahambing ng Luminance at Batas ng Mataas na Power Semiconductor Laser ng Moore

Diode-Pumped solid-state laser atmga laser ng hibla

Ang mga pagsulong sa mga high-power semiconductor lasers ay humantong din sa pag-unlad ng teknolohiya ng downstream laser, kung saan ang mga semiconductor laser ay karaniwang ginagamit upang ma-excite (pump) doped crystals (diode-pumped solid-state lasers) o doped fibers (fiber laser).

Bagaman ang mga semiconductor laser ay nagbibigay ng mahusay, maliit, at murang enerhiya ng laser, mayroon din silang dalawang pangunahing mga limitasyon: hindi sila nag-iimbak ng enerhiya at ang kanilang ningning ay limitado. Karaniwan, maraming mga aplikasyon ang nangangailangan ng dalawang kapaki -pakinabang na laser; Ang isa ay ginagamit upang i -convert ang kuryente sa isang paglabas ng laser, at ang iba pa ay ginagamit upang mapahusay ang ningning ng paglabas na iyon.

DIODE-PUMPED SOLID-STATE LASERS.
Sa huling bahagi ng 1980s, ang paggamit ng mga semiconductor lasers upang mag-pump ng solid-state laser ay nagsimulang makakuha ng makabuluhang interes sa komersyal. Ang diode-pumped solid-state laser (DPSSL) ay kapansin-pansing bawasan ang laki at pagiging kumplikado ng mga sistema ng pamamahala ng thermal (lalo na ang mga cooler ng cycle) at nakakakuha ng mga module, na may kasaysayan na gumamit ng mga lampara ng arko upang mag-pump ng solid-state laser crystals.

Ang haba ng haba ng semiconductor laser ay napili batay sa overlap ng mga spectral na mga katangian ng pagsipsip na may pakinabang na medium ng solid-state laser, na maaaring makabuluhang bawasan ang thermal load kumpara sa wideband emission spectrum ng arc lamp. Isinasaalang-alang ang katanyagan ng Neodymium-doped lasers na naglalabas ng 1064nm na haba ng haba, ang 808nm semiconductor laser ay naging pinaka-produktibong produkto sa semiconductor laser production nang higit sa 20 taon.

Ang pinahusay na kahusayan ng pumping ng diode ng pangalawang henerasyon ay nagawa sa pamamagitan ng pagtaas ng ningning ng mga multi-mode na semiconductor lasers at ang kakayahang patatagin ang makitid na paglabas ng linewidth gamit ang mga bulk bragg gratings (VBG) sa kalagitnaan ng 2000s. Ang mahina at makitid na spectral na pagsipsip ng mga katangian ng paligid ng 880nm ay nagpukaw ng malaking interes sa kamangha -manghang matatag na mataas na mga diode ng pump pump. Ang mga mas mataas na pagganap ng mga laser ay posible upang mag -pump ng neodymium nang direkta sa itaas na antas ng laser na 4F3/2, na binabawasan ang mga kakulangan sa dami at sa gayon ay pagpapabuti ng pangunahing pagkuha ng mode sa mas mataas na average na kapangyarihan, na kung hindi man ay limitado ng mga thermal lens.

Sa pamamagitan ng unang bahagi ng ikalawang dekada ng siglo na ito, nasasaksihan namin ang isang makabuluhang pagtaas ng lakas sa single-transverse mode 1064NM lasers, pati na rin ang kanilang mga dalas na mga laser ng conversion na nagpapatakbo sa nakikita at mga haba ng haba ng ultraviolet. Ibinigay ang mahabang itaas na enerhiya habang buhay ng ND: YAG at ND: YVO4, ang mga operasyon na ito ng DPSSL Q-switch ay nagbibigay ng mataas na lakas ng pulso at lakas ng rurok, na ginagawang perpekto para sa pagproseso ng materyal na pagproseso at mga aplikasyon ng micromachining na may mataas na katumpakan.