Pārskats par lielu jaudupusvadītāju lāzersPirmā attīstības daļa
Tā kā efektivitāte un jauda turpina uzlaboties, lāzera diodes (lāzera diodes draiveris) turpinās aizstāt tradicionālās tehnoloģijas, tādējādi mainot lietu veidošanu un ļaujot attīstīt jaunas lietas. Ierobežota ir arī izpratne par nozīmīgiem uzlabojumiem lieljaudas pusvadītāju lāzeros. Elektronu pārvēršana lāzeros, izmantojot pusvadītājus, pirmo reizi tika demonstrēta 1962. gadā, un sekoja plašs papildinājums, kas ir guvis milzīgus sasniegumus elektronu pārvēršanā augstas produktivitātes lāzeros. Šie sasniegumi ir atbalstījuši svarīgus pielietojumus no optiskās uzglabāšanas līdz optiskai tīklošanai līdz plašam rūpniecisko lauku klāstam.
Pārskats par šiem sasniegumiem un to kumulatīvo progresu izceļ vēl lielāku un visaptverošāku ietekmi daudzās ekonomikas jomās. Faktiski, nepārtraukti uzlabojot lieljaudas pusvadītāju lāzerus, tā piemērošanas lauks paātrinās paplašināšanos un dziļi ietekmēs ekonomisko izaugsmi.
1. attēls: Spilgtības un Mūra augstas jaudas pusvadītāju lāzeru salīdzinājums
Diodes sūknēti cietvielu lāzeri unšķiedru lāzeri
Augstas jaudas pusvadītāju lāzeru sasniegumi ir arī noveduši pie pakārtotās lāzera tehnoloģijas attīstības, kur pusvadītāju lāzerus parasti izmanto, lai uzbudinātu (sūknētu) leģētus kristālus (diodes sūknētas cietvielu lāzerus) vai leģētus šķiedras (šķiedru lāzeri).
Lai arī pusvadītāju lāzeri nodrošina efektīvu, mazu un lētu lāzera enerģiju, tiem ir arī divi galvenie ierobežojumi: tie neuzglabā enerģiju un to spilgtums ir ierobežots. Būtībā daudzām lietojumprogrammām ir nepieciešami divi noderīgi lāzeri; Vienu izmanto, lai elektrību pārveidotu par lāzera emisiju, bet otru izmanto, lai uzlabotu šīs emisijas spilgtumu.
Diodes sūknēti cietvielu lāzeri.
Astoņdesmito gadu beigās pusvadītāju lāzeru izmantošana cietvielu lāzeru sūknēšanai sāka gūt ievērojamu komerciālu interesi. Diode sūknēti cietvielu lāzeri (DPSSL) dramatiski samazina termiskās pārvaldības sistēmu (galvenokārt cikla dzesētāju) lielumu un sarežģītību, un, lai sūknētu cietā stāvokļa lāzera kristālus, vēsturiski ir izmantojuši loka lampas.
Pusvadītāju lāzera viļņa garums ir izvēlēts, pamatojoties uz spektrālās absorbcijas raksturlielumu pārklāšanos ar cietvielu lāzera pastiprināšanas barotni, kas var ievērojami samazināt termisko slodzi, salīdzinot ar loka lampas platjoslas emisijas spektru. Ņemot vērā neodīma leģēto lāzeru popularitāti, kas izstaro 1064nm viļņa garumu, 808nm pusvadītāju lāzers ir kļuvis par visproduktīvāko produktu pusvadītāju lāzera ražošanā vairāk nekā 20 gadus.
Otrās paaudzes uzlaboto diožu sūknēšanas efektivitāti ļāva palielināt daudzmodu pusvadītāju lāzeru spilgtumu un spēja stabilizēt šaurus emisijas līnijas platumu, izmantojot lielapjoma bragg režģus (VBG) 2000. gadu vidū. Apmēram 880 nm vājās un šaurās spektrālās absorbcijas īpašības ir izraisījušas lielu interesi par spektrāli stabilām augstas spilgtuma sūkņa diodēm. Šie augstākās veiktspējas lāzeri ļauj sūknēt neodīmiju tieši augšējā lāzera līmenī 4F3/2, samazinot kvantu deficītu un tādējādi uzlabojot fundamentālā režīma ekstrakciju ar augstāku vidējo jaudu, ko citādi ierobežotu termiskās lēcas.
Līdz šī gadsimta otrajai desmitgadei mēs bijām liecinieki ievērojamam vienas transversālā režīma 1064 nm lāzeru palielināšanai, kā arī to frekvences pārveidošanas lāzeriem, kas darbojas redzamos un ultravioletos viļņu garumos. Ņemot vērā ND: YAG un ND: YVO4 garo augšējās enerģijas kalpošanas laiku, šīs DPSSL Q-slēdzošās operācijas nodrošina lielu impulsa enerģiju un maksimālo jaudu, padarot tās ideālas ablatīvā materiāla apstrādei un augstas precizitātes mikromahinēšanas lietojumprogrammām.
Pasta laiks: novembris-06-2023