Oversikt over høy krafthalvlederlaserUtvikling del to
Fiberlaser.
Fiberlasere gir en kostnadseffektiv måte å konvertere lysstyrken til høye kraft-halvlederlasere. Selv om bølgelengde multiplexing optikk kan konvertere relativt lav-lyshet halvlederlasere til lysere, kommer dette på bekostning av økt spektral bredde og fotomekanisk kompleksitet. Fiberlasere har vist seg å være spesielt effektive i konvertering av lysstyrke.
Dobbeltkledde fibre introdusert på 1990-tallet, ved bruk av en enkeltmodus-kjerne omgitt av multimode-kledning, kan effektivt innføre høyere kraft, lavere kostnads-halvlederpumpelasere til fiberen, og skape en mer økonomisk måte å konvertere halvmakt halvlederlasere til lysere lysekilder. For Ytterbium-doped (YB) fibre, begeistrer pumpen et bredt absorpsjonsbånd sentrert ved 915nm, eller et smalere absorpsjonsbånd nær 976nm. Når den pumpende bølgelengden nærmer seg lasingsbølgelengden til fiberlaseren, reduseres det såkalte kvanteunderskuddet, maksimerer effektiviteten og minimerer mengden avfallsvarme som må spres.
Fiberlasereog diode-pumpede solid-state-lasere er begge avhengige av økningen i lysstyrken tilDiodelaser. Generelt, når lysstyrken til diodelasere fortsetter å forbedre seg, øker også laserne de pumper. Lysstyrkeforbedringen av halvlederlasere har en tendens til å fremme mer effektiv lysstyrke -konvertering.
Som vi forventer, vil romlig og spektral lysstyrke være nødvendig for fremtidige systemer som vil muliggjøre lavt kvanteunderskudd pumping for smale absorpsjonsfunksjoner i faststofflasere, samt tette bølgelengde-gjenbruksskjemaer for direkte halvlederlaserapplikasjoner.
Figur 2: Økt lysstyrke av høy effekthalvlederlasereLar applikasjoner utvides
Marked og anvendelse
Fremskritt innen høyeffekt halvlederlasere har gjort mange viktige applikasjoner mulig. Siden kostnaden per lysstyrke watt med høyeffekt halvlederlasere er redusert eksponentielt, erstatter disse laserne begge gamle teknologier og aktiverer nye produktkategorier.
Med kostnad og ytelse som forbedrer mer enn ti ganger hvert tiår, har høyeffekt halvlederlasere forstyrret markedet på uventede måter. Selv om det er vanskelig å forutsi fremtidige applikasjoner med presisjon, er det også lærerikt å se tilbake de siste tre tiårene for å forestille seg mulighetene for det neste tiåret (se figur 2).
Da Hall demonstrerte halvlederlasere for mer enn 50 år siden, lanserte han en teknologisk revolusjon. I likhet med Moores lov, var det ingen som kunne ha spådd de strålende prestasjonene til høyeffekt halvlederlasere som fulgte med en rekke forskjellige innovasjoner.
Fremtiden for halvlederlasere
Det er ingen grunnleggende fysikklover som styrer disse forbedringene, men fortsatt teknologisk fremgang vil sannsynligvis opprettholde denne eksponentielle utviklingen i prakt. Semiconductor -lasere vil fortsette å erstatte tradisjonelle teknologier og vil ytterligere endre måten ting blir laget på. Enda viktigere for økonomisk vekst vil høyeffekt halvlederlasere også endre det som kan gjøres.
Post Time: Nov-07-2023