Pārskats par lielu jaudupusvadītāju lāzersattīstības pirmā daļa
Tā kā efektivitāte un jauda turpina uzlaboties, lāzera diodes (lāzera diožu draiveris) turpinās aizstāt tradicionālās tehnoloģijas, tādējādi mainot lietu izgatavošanas veidu un ļaujot izstrādāt jaunas lietas. Izpratne par lieljaudas pusvadītāju lāzeru būtiskiem uzlabojumiem arī ir ierobežota. Elektronu pārvēršana lāzeros, izmantojot pusvadītājus, pirmo reizi tika demonstrēta 1962. gadā, un tam sekoja dažādi papildu sasniegumi, kas ir veicinājuši milzīgu progresu elektronu pārveidē par augstas produktivitātes lāzeriem. Šie sasniegumi ir atbalstījuši svarīgus lietojumus, sākot no optiskās atmiņas līdz optiskajam tīklam un beidzot ar plašu rūpniecības jomu klāstu.
Pārskatot šos sasniegumus un to kumulatīvo progresu, tiek uzsvērts potenciāls vēl lielākai un visaptverošākai ietekmei daudzās ekonomikas jomās. Faktiski, nepārtraukti pilnveidojot lieljaudas pusvadītāju lāzerus, tā pielietojuma joma paātrinās paplašināšanos un būtiski ietekmēs ekonomisko izaugsmi.
1. attēls. Lieljaudas pusvadītāju lāzeru spilgtuma un Mūra likuma salīdzinājums
Diodes sūknējamie cietvielu lāzeri unšķiedru lāzeri
Lieljaudas pusvadītāju lāzeru attīstība ir izraisījusi arī pakārtoto lāzeru tehnoloģiju attīstību, kur pusvadītāju lāzerus parasti izmanto, lai ierosinātu (sūknētu) leģētus kristālus (ar diodes sūknējamos cietvielu lāzerus) vai leģētās šķiedras (šķiedru lāzerus).
Lai gan pusvadītāju lāzeri nodrošina efektīvu, mazu un zemu izmaksu 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 pārveidotu elektroenerģiju lāzera emisijā, bet otru izmanto, lai palielinātu šīs emisijas spilgtumu.
Diodes sūknēti cietvielu lāzeri.
Astoņdesmito gadu beigās pusvadītāju lāzeru izmantošana cietvielu lāzeru sūknēšanai sāka iegūt ievērojamu komerciālu interesi. Diodes sūknētie cietvielu lāzeri (DPSSL) ievērojami samazina siltuma pārvaldības sistēmu (galvenokārt cikla dzesētāju) un pastiprināšanas moduļu izmērus un sarežģītību, kas vēsturiski ir izmantojuši loka lampas, lai sūknētu cietvielu lāzera kristālus.
Pusvadītāju lāzera viļņa garums tiek izvēlēts, pamatojoties uz spektrālās absorbcijas raksturlielumu pārklāšanos ar cietvielu lāzera pastiprināšanas vidi, kas var ievērojami samazināt termisko slodzi salīdzinājumā ar loka lampas platjoslas emisijas spektru. Ņemot vērā neodīma leģēto lāzeru popularitāti, kas izstaro 1064 nm viļņa garumu, 808 nm pusvadītāju lāzers ir kļuvis par produktīvāko produktu pusvadītāju lāzeru ražošanā vairāk nekā 20 gadus.
Uzlabotā otrās paaudzes diodes sūknēšanas efektivitāte bija iespējama, pateicoties palielinātajam daudzrežīmu pusvadītāju lāzeru spilgtumam un spējai stabilizēt šauru emisijas līniju platumu, izmantojot lielapjoma Braga režģus (VBGS) 2000. gadu vidū. Vājie un šaurie aptuveni 880 nm spektrālās absorbcijas raksturlielumi ir izraisījuši lielu interesi par spektrāli stabilām augsta spilgtuma sūkņa diodēm. Šie augstākas veiktspējas lāzeri ļauj sūknēt neodīmu tieši augšējā lāzera līmenī 4F3/2, samazinot kvantu deficītu un tādējādi uzlabojot pamata režīma ekstrakciju ar lielāku vidējo jaudu, ko citādi ierobežotu termiskās lēcas.
Līdz šī gadsimta otrās desmitgades sākumam mēs bijām liecinieki ievērojamam jaudas pieaugumam viena šķērsmoda 1064 nm lāzeros, kā arī to frekvences pārveidošanas lāzeros, kas darbojas redzamā un ultravioletā viļņa garumā. Ņemot vērā Nd: YAG un Nd: YVO4 garo augšējo enerģijas kalpošanas laiku, šīs DPSSL Q pārslēgšanas darbības nodrošina augstu impulsa enerģiju un maksimālo jaudu, padarot tās ideāli piemērotas ablatīvai materiālu apstrādei un augstas precizitātes mikroapstrādei.
Izlikšanas laiks: Nov-06-2023