Pasqyrë e fuqisë së lartëlazer gjysmëpërçuesPjesa e parë e zhvillimit
Ndërsa efikasiteti dhe fuqia vazhdojnë të përmirësohen, diodat lazer (shofer diodes lazer) do të vazhdojë të zëvendësojë teknologjitë tradicionale, duke ndryshuar kështu mënyrën e bërjes së gjërave dhe duke mundësuar zhvillimin e gjërave të reja. Kuptimi i përmirësimeve të rëndësishme në lazerët gjysmëpërçues me fuqi të lartë është gjithashtu i kufizuar. Konvertimi i elektroneve në lazer përmes gjysmëpërçuesve u demonstrua për herë të parë në vitin 1962, dhe një larmi e gjerë e përparimeve plotësuese kanë ndjekur që kanë shtyrë përparime të mëdha në shndërrimin e elektroneve në lazer me produkte të larta. Këto përparime kanë mbështetur aplikime të rëndësishme nga ruajtja optike deri në rrjetin optik në një gamë të gjerë të fushave industriale.
Një përmbledhje e këtyre përparimeve dhe përparimi i tyre kumulativ nënvizon potencialin për një ndikim edhe më të madh dhe më të përhapur në shumë fusha të ekonomisë. Në fakt, me përmirësimin e vazhdueshëm të lazerëve gjysmëpërçues me fuqi të lartë, fusha e tij e aplikimit do të përshpejtojë zgjerimin dhe do të ketë një ndikim të thellë në rritjen ekonomike.
Figura 1: Krahasimi i ndriçimit dhe ligji i Moore për lazer gjysmëpërçues të fuqisë së lartë
Lazer me shtet të ngurtë të pompuar me diodë dhelazer me fibra
Përparimet në lazerët gjysmëpërçues me fuqi të lartë kanë çuar gjithashtu në zhvillimin e teknologjisë lazer në rrjedhën e poshtme, ku lazerët gjysmëpërçues zakonisht përdoren për të eksituar (pompën) kristale të dopeduara (lazer të gjendjes së ngurtë të pikturuar nga dioda) ose fibra të dopeduara (lazerët e fibrave).
Megjithëse lazerët gjysmëpërçues ofrojnë energji lazer efikase, të vogël dhe me kosto të ulët, ato gjithashtu kanë dy kufizime kryesore: ato nuk ruajnë energji dhe shkëlqimi i tyre është i kufizuar. Në thelb, shumë aplikacione kërkojnë dy lazer të dobishëm; Njëra përdoret për të kthyer energjinë elektrike në një emetim lazer, dhe tjetra përdoret për të përmirësuar shkëlqimin e këtij emetimi.
Lazer me gjendje të ngurtë të pompuar me diodë.
Në fund të viteve 1980, përdorimi i lazerëve gjysmëpërçues për të pompuar lazer me gjendje të ngurtë filloi të fitojë interes të rëndësishëm tregtar. Lasers me gjendje të ngurtë të pompuar me diodë (DPSSL) zvogëlojnë në mënyrë dramatike madhësinë dhe kompleksitetin e sistemeve të menaxhimit termik (kryesisht ftohës të ciklit) dhe modulet e fitimit, të cilat historikisht kanë përdorur llamba ARC për të pompuar kristale lazer me gjendje të ngurtë.
Gjatësia e valës së lazerit gjysmëpërçues zgjidhet bazuar në mbivendosjen e karakteristikave të thithjes spektrale me mediumin e fitimit të lazerit të gjendjes së ngurtë, i cili mund të zvogëlojë ndjeshëm ngarkesën termike në krahasim me spektrin e emetimit me brez të gjerë të llambës së harkut. Duke marrë parasysh popullaritetin e lazerëve me doped neodymium që lëshojnë gjatësi vale 1064nm, lazeri gjysmëpërçues 808nm është bërë produkti më produktiv në prodhimin lazer gjysmëpërçues për më shumë se 20 vjet.
Efikasiteti i përmirësuar i pompimit të diodës së gjeneratës së dytë u bë e mundur nga shkëlqimi i shtuar i lazerëve gjysmëpërçues me shumë mënyra dhe aftësia për të stabilizuar gjerësitë e ngushta të emetimeve duke përdorur Gratings Bragg Bragg (VBG) në mesin e viteve 2000. Karakteristikat e dobëta dhe të ngushta të thithjes spektrale prej rreth 880Nm kanë ngjallur interes të madh për dioda pompash të shkëlqimit të lartë spektralisht të qëndrueshëm. Këto lazer me performancë më të lartë bëjnë të mundur pompimin e neodymium direkt në nivelin e sipërm të lazerit prej 4F3/2, duke zvogëluar deficitet kuantike dhe duke përmirësuar kështu nxjerrjen e modalitetit themelor me fuqi mesatare më të lartë, e cila përndryshe do të kufizohej nga lentet termike.
Deri në dekadën e dytë të këtij shekulli, ne po dëshmonim një rritje të konsiderueshme të fuqisë në modalitetin e vetëm-transverse 1064NM lazer, si dhe lazerët e tyre të konvertimit të frekuencës që veprojnë në gjatësi vale të dukshme dhe ultravjollcë. Duke pasur parasysh jetën e gjatë të energjisë së sipërme të ND: YAG dhe ND: YVO4, këto operacione të ndërprera DPSSL Q sigurojnë energji të lartë pulsi dhe fuqi kulmore, duke i bërë ato ideale për përpunimin e materialit ablativ dhe aplikacionet mikromachining me precizion të lartë.
Koha e Postimit: Nëntor-06-2023