Përmbledhje e zhvillimit të lazerit gjysmëpërçues me fuqi të lartë, pjesa e dytë

Përmbledhje e fuqisë së lartëlazer gjysmëpërçueszhvillimi pjesa e dytë

Lazer me fibra.
Lazerët me fibra ofrojnë një mënyrë me kosto efektive për të konvertuar shkëlqimin e lazerëve gjysmëpërçues me fuqi të lartë. Edhe pse optika e multipleksimit të gjatësisë së valës mund të konvertojë lazerët gjysmëpërçues me shkëlqim relativisht të ulët në lazerë më të ndritshëm, kjo vjen me koston e rritjes së gjerësisë spektrale dhe kompleksitetit fotomekanik. Lazerët me fibra kanë provuar të jenë veçanërisht efektivë në konvertimin e shkëlqimit.

Fibrat me veshje të dyfishtë të prezantuara në vitet 1990, duke përdorur një bërthamë me një modalitet të vetëm të rrethuar nga një veshje shumëmodëshe, mund të futin në mënyrë efektive lazerë pompë gjysmëpërçuese shumëmodëshe me fuqi më të lartë dhe kosto më të ulët në fibër, duke krijuar një mënyrë më ekonomike për të shndërruar lazerët gjysmëpërçues me fuqi të lartë në burime drite më të ndritshme. Për fibrat e dopuara me iterbium (Yb), pompa ngacmon një brez të gjerë thithjeje të përqendruar në 915 nm, ose një brez më të ngushtë thithjeje afër 976 nm. Ndërsa gjatësia e valës së pompimit i afrohet gjatësisë së valës lazerike të lazerit me fibra, i ashtuquajturi deficit kuantik zvogëlohet, duke maksimizuar efikasitetin dhe duke minimizuar sasinë e nxehtësisë së humbur që duhet të shpërndahet.

Lazerë me fibradhe lazerët në gjendje të ngurtë me pompë diodike mbështeten të dy në rritjen e shkëlqimit tëlazer diodëNë përgjithësi, ndërsa shkëlqimi i lazerëve diodikë vazhdon të përmirësohet, rritet edhe fuqia e lazerëve që ata pompojnë. Përmirësimi i shkëlqimit të lazerëve gjysmëpërçues tenton të nxisë konvertim më efikas të shkëlqimit.

Siç presim, shkëlqimi hapësinor dhe spektral do të jetë i nevojshëm për sistemet e ardhshme që do të mundësojnë pompimin me deficit të ulët kuantik për tipare të ngushta thithjeje në lazerët në gjendje të ngurtë, si dhe skema të dendura të ripërdorimit të gjatësisë së valës për aplikimet direkte të lazerit gjysmëpërçues.

Figura 2: Rritja e shkëlqimit të fuqisë së lartëlazerë gjysmëpërçueslejon zgjerimin e aplikacioneve

Tregu dhe aplikimi

Përparimet në lazerët gjysmëpërçues me fuqi të lartë kanë bërë të mundura shumë aplikime të rëndësishme. Meqenëse kostoja për vat shkëlqimi e lazerëve gjysmëpërçues me fuqi të lartë është ulur në mënyrë eksponenciale, këta lazerë zëvendësojnë teknologjitë e vjetra dhe mundësojnë kategori të reja produktesh.

Me koston dhe performancën që përmirësohen më shumë se 10 herë çdo dekadë, lazerët gjysmëpërçues me fuqi të lartë kanë ndryshuar tregun në mënyra të papritura. Ndërsa është e vështirë të parashikohen me saktësi aplikimet e ardhshme, është gjithashtu e dobishme të shikojmë prapa gjatë tre dekadave të fundit për të imagjinuar mundësitë e dekadës së ardhshme (shih Figurën 2).

Kur Hall demonstroi lazerët gjysmëpërçues më shumë se 50 vjet më parë, ai nisi një revolucion teknologjik. Ashtu si Ligji i Moore-it, askush nuk mund të parashikonte arritjet e shkëlqyera të lazerëve gjysmëpërçues me fuqi të lartë që pasuan me një sërë inovacionesh të ndryshme.

E ardhmja e lazerëve gjysmëpërçues
Nuk ka ligje themelore të fizikës që rregullojnë këto përmirësime, por progresi i vazhdueshëm teknologjik ka të ngjarë ta mbështesë këtë zhvillim eksponencial në shkëlqim. Lazerët gjysmëpërçues do të vazhdojnë të zëvendësojnë teknologjitë tradicionale dhe do të ndryshojnë më tej mënyrën se si prodhohen gjërat. Më e rëndësishmja për rritjen ekonomike është se lazerët gjysmëpërçues me fuqi të lartë do të ndryshojnë gjithashtu atë që mund të prodhohet.