A nagy teljesítmény áttekintésefélvezető lézerfejlesztés második része
Fiber lézer.
A szálas lézerek költséghatékony módot kínálnak a nagy teljesítményű félvezető lézerek fényerejének átalakítására.Bár a hullámhosszú multiplexeres optika képes a viszonylag kis fényerejű félvezető lézereket fényesebbé alakítani, ennek a megnövekedett spektrális szélesség és a fotomechanikai bonyolultság az ára.A szálas lézerek különösen hatékonynak bizonyultak a fényerő-átalakításban.
Az 1990-es években bevezetett kettős bevonatú szálak, amelyek egymódusú, többmódusú burkolattal körülvett magot használnak, hatékonyan vezethetik be a nagyobb teljesítményű, olcsóbb többmódusú félvezető szivattyús lézereket a szálba, így gazdaságosabb módot teremtve a nagy teljesítményű félvezető lézerek átalakítására. világosabb fényforrásokba.Az itterbiummal adalékolt (Yb) szálak esetében a szivattyú egy széles abszorpciós sávot gerjeszt, amelynek középpontja 915 nm, vagy egy keskenyebb abszorpciós sávot 976 nm közelében.Ahogy a szivattyúzási hullámhossz megközelíti a szálas lézer lézeres hullámhosszát, az úgynevezett kvantumdeficit csökken, maximalizálva a hatékonyságot és minimálisra csökkentve az elvezetendő hulladékhő mennyiségét.
Fiber lézerekés a diódapumpás szilárdtestlézerek egyaránt a fényerő növekedésére támaszkodnakdióda lézer.Általánosságban elmondható, hogy ahogy a dióda lézerek fényereje folyamatosan javul, az általuk pumpált lézerek teljesítménye is nő.A félvezető lézerek fényerejének javítása általában a hatékonyabb fényerő-átalakítást segíti elő.
Ahogyan azt várjuk, térbeli és spektrális fényerőre lesz szükség a jövőbeni rendszerekben, amelyek lehetővé teszik az alacsony kvantumhiányos pumpálást a szilárdtestlézerek szűk abszorpciós jellemzőihez, valamint a sűrű hullámhosszú újrafelhasználási sémákat a közvetlen félvezető lézeres alkalmazásokhoz.
2. ábra: A nagy teljesítményű megnövelt fényerőfélvezető lézereklehetővé teszi az alkalmazások bővítését
Piac és alkalmazás
A nagy teljesítményű félvezető lézerek fejlődése számos fontos alkalmazást lehetővé tett.Mivel a nagy teljesítményű félvezető lézerek fényerő-wattonkénti költsége exponenciálisan csökkent, ezek a lézerek a régi technológiákat váltják fel, és új termékkategóriákat tesznek lehetővé.
Mivel a költségek és a teljesítmény évtizedenként több mint 10-szeresére nő, a nagy teljesítményű félvezető lézerek váratlan módon megzavarták a piacot.Bár nehéz pontosan megjósolni a jövőbeli alkalmazásokat, tanulságos visszatekinteni az elmúlt három évtizedre, hogy elképzeljük a következő évtized lehetőségeit (lásd 2. ábra).
Amikor Hall több mint 50 évvel ezelőtt bemutatta a félvezető lézereket, technológiai forradalmat indított el.A Moore-törvényhez hasonlóan senki sem tudta volna megjósolni a nagy teljesítményű félvezető lézerek zseniális vívmányait, amelyeket különféle innovációk követtek.
A félvezető lézerek jövője
Nincsenek alapvető fizikatörvények, amelyek szabályoznák ezeket a fejlesztéseket, de a folyamatos technológiai fejlődés valószínűleg pompában fogja fenntartani ezt az exponenciális fejlődést.A félvezető lézerek továbbra is felváltják a hagyományos technológiákat, és tovább fogják változtatni a dolgok gyártási módját.A gazdasági növekedés szempontjából még ennél is fontosabb, hogy a nagy teljesítményű félvezető lézerek is megváltoztatják az előállítási lehetőségeket.
Feladás időpontja: 2023.11.07