Oversikt over høy krafthalvlederlaserUtviklingsdel en
Når effektivitet og kraft fortsetter å forbedre seg, er laserdioder (Laserdioder driver) vil fortsette å erstatte tradisjonelle teknologier, og dermed endre måten ting blir laget og muliggjør utvikling av nye ting. Forståelse av de betydelige forbedringene i høye effekt-halvlederlasere er også begrenset. Konvertering av elektroner til lasere via halvledere ble først demonstrert i 1962, og et bredt utvalg av komplementære fremskritt har fulgt som har drevet store fremskritt i konvertering av elektroner til lasere med høy produktivitet. Disse fremskrittene har støttet viktige applikasjoner fra optisk lagring til optisk nettverk til et bredt spekter av industrielle felt.
En gjennomgang av disse fremskrittene og deres kumulative fremgang fremhever potensialet for enda større og mer gjennomgripende innvirkning på mange områder av økonomien. Faktisk, med den kontinuerlige forbedringen av høyeffekt halvlederlasere, vil anvendelsesfeltet akselerere utvidelsen, og vil ha stor innvirkning på økonomisk vekst.
Figur 1: Sammenligning av luminans og Moore's Law of High Power Semiconductor Lasers
Diode-pumpede solid-state lasere ogFiberlasere
Fremskritt innen høyeffekt halvlederlasere har også ført til utvikling av nedstrøms laserteknologi, der halvlederlasere vanligvis brukes til å begeistre (pumpe) dopede krystaller (diode-pumpede solid-state-lasere) eller dopede fibre (fiberlasere).
Selv om halvlederlasere gir effektiv, liten og rimelig laserenergi, har de også to viktige begrensninger: de lagrer ikke energi og lysstyrken er begrenset. I utgangspunktet krever mange applikasjoner to nyttige lasere; Den ene brukes til å omdanne elektrisitet til en laserutslipp, og den andre brukes til å forbedre lysstyrken til dette utslippet.
Diodepumpede solid-state-lasere.
På slutten av 1980-tallet begynte bruken av halvlederlasere for å pumpe faststofflasere å få betydelig kommersiell interesse. Diode-pumpede solid-state-lasere (DPSSL) reduserer dramatisk størrelsen og kompleksiteten til termiske styringssystemer (primært sykler kjølere) og får moduler, som historisk har brukt lysbuelamper for å pumpe faststofflaserkrystaller.
Bølgelengden til halvlederlaseren velges basert på overlappingen av spektrale absorpsjonsegenskaper med forsterkningsmediet til faststofflaseren, noe som kan redusere den termiske belastningen betydelig sammenlignet med bredbåndsutslippsspekteret til ARC-lampen. Tatt i betraktning populariteten til neodymium-dopede lasere som sender ut 1064nm bølgelengde, har 808nm halvlederlaser blitt det mest produktive produktet i halvlederlaserproduksjon i mer enn 20 år.
Den forbedrede diodepumpeeffektiviteten til den andre generasjonen ble muliggjort av den økte lysstyrken til multimodus halvlederlasere og evnen til å stabilisere smale utslippslinjebredder ved bruk av bulk Bragg-gitter (VBG) på midten av 2000-tallet. De svake og smale spektrale absorpsjonsegenskapene til rundt 880nm har vekket stor interesse for spektralt stabile høye lysstyrke -pumpedioder. Disse lasere med høyere ytelse gjør det mulig å pumpe neodym direkte på det øvre lasernivået på 4F3/2, redusere kvanteunderskudd og derved forbedre grunnleggende modusutvinning ved høyere gjennomsnittlig effekt, noe som ellers ville være begrenset av termiske linser.
I det første andre tiåret av dette århundret var vi vitne til en betydelig kraftøkning i en-transverse-modus 1064nm lasere, så vel som frekvenskonverteringslasere som opererte i de synlige og ultrafiolette bølgelengdene. Gitt den lange øvre energifevetiden til ND: YAG og ND: YVO4, gir disse DPSSL Q-svitsjede operasjoner høy pulsenergi og toppkraft, noe som gjør dem ideelle for ablativ materialbehandling og mikromachining-applikasjoner med høy presisjon.
Post Time: Nov-06-2023