Tinjauan kakuatan anu luhurlaser semikonduktorpangwangunan bagian hiji
Sabot efisiensi sareng kakuatan terus ningkat, dioda laser (supir dioda laser) bakal terus ngaganti téknologi tradisional, ku kituna ngarobah cara nyieun barang-barang sareng ngamungkinkeun pamekaran hal-hal anyar. Pamahaman ngeunaan kamajuan anu signifikan dina laser semikonduktor kakuatan tinggi ogé terbatas. Konvérsi éléktron ka laser via semikonduktor mimiti dipidangkeun dina taun 1962, sareng rupa-rupa kamajuan anu saling ngalengkepan parantos nuturkeun anu parantos ngadorong kamajuan anu ageung dina konvérsi éléktron ka laser produktivitas tinggi. Kamajuan ieu parantos ngadukung aplikasi penting tina panyimpenan optik dugi ka jaringan optik dugi ka rupa-rupa widang industri.
Tinjauan kana kamajuan ieu sareng kamajuan kumulatifna nyorot poténsi pikeun dampak anu langkung ageung sareng langkung nyebar di seueur widang ékonomi. Kanyataanna, kalayan perbaikan anu terus-terusan tina laser semikonduktor kakuatan tinggi, widang aplikasi na bakal ngagancangkeun ékspansi, sareng bakal gaduh dampak anu ageung kana pertumbuhan ékonomi.
Gambar 1: Babandingan luminansi sareng hukum Moore ngeunaan laser semikonduktor kakuatan luhur
Laser solid-state anu dipompa dioda sarenglaser serat
Kamajuan dina laser semikonduktor kakuatan tinggi ogé parantos ngarah kana kamekaran téknologi laser hilir, dimana laser semikonduktor biasana dianggo pikeun ngarangsang (mompa) kristal anu didoping (laser solid-state anu dipompa dioda) atanapi serat anu didoping (laser serat).
Sanaos laser semikonduktor nyayogikeun énergi laser anu efisien, alit, sareng murah, éta ogé gaduh dua watesan konci: éta henteu nyimpen énergi sareng kacaanganana terbatas. Dasarna, seueur aplikasi anu meryogikeun dua laser anu kapaké; Hiji dianggo pikeun ngarobih listrik janten émisi laser, sareng anu sanésna dianggo pikeun ningkatkeun kacaangan émisi éta.
Laser solid-state anu dipompa dioda.
Dina ahir taun 1980-an, panggunaan laser semikonduktor pikeun ngompa laser solid-state mimiti kéngingkeun minat komérsial anu signifikan. Laser solid-state anu dipompa dioda (DPSSL) sacara dramatis ngirangan ukuran sareng kompleksitas sistem manajemen termal (utamina siklus pendingin) sareng modul gain, anu sacara historis parantos nganggo lampu busur pikeun ngompa kristal laser solid-state.
Panjang gelombang laser semikonduktor dipilih dumasar kana tumpang tindihna karakteristik panyerepan spéktral sareng média gain laser solid-state, anu tiasa ngirangan beban termal sacara signifikan dibandingkeun sareng spéktrum émisi pita lega tina lampu busur. Nginget popularitas laser anu didoping neodymium anu ngaluarkeun panjang gelombang 1064nm, laser semikonduktor 808nm parantos janten produk anu paling produktif dina produksi laser semikonduktor salami langkung ti 20 taun.
Efisiensi pompa dioda anu ningkat tina generasi kadua dimungkinkeun ku ningkatna kacaangan laser semikonduktor multi-mode sareng kamampuan pikeun ngastabilkeun garis émisi anu sempit nganggo gratings Bragg massal (VBGS) dina pertengahan taun 2000-an. Karakteristik panyerepan spéktral anu lemah sareng sempit sakitar 880nm parantos nimbulkeun minat anu ageung kana dioda pompa kacaangan tinggi anu stabil sacara spéktral. Laser kinerja anu langkung luhur ieu ngamungkinkeun pikeun ngompa neodymium langsung dina tingkat laser luhur 4F3/2, ngirangan defisit kuantum sareng ku kituna ningkatkeun ékstraksi modeu dasar dina kakuatan rata-rata anu langkung luhur, anu upami henteu bakal diwatesan ku lénsa termal.
Dina awal dasawarsa kadua abad ieu, urang nyaksian paningkatan kakuatan anu signifikan dina laser modeu transversal tunggal 1064nm, ogé laser konvérsi frékuénsina anu beroperasi dina panjang gelombang anu katingali sareng ultraviolét. Kusabab umur énergi luhur Nd: YAG sareng Nd: YVO4 anu panjang, operasi DPSSL Q-switched ieu nyayogikeun énergi pulsa anu luhur sareng kakuatan puncak, jantenkeun idéal pikeun pamrosésan bahan ablatif sareng aplikasi micromachining presisi tinggi.
Waktos posting: 06-Nop-2023