Преглед на развојот на високомоќни полупроводнички ласери, втор дел

Преглед на висока моќностполупроводнички ласерразвој, втор дел

Фибер ласер.
Фибер ласери обезбедуваат економичен начин за конвертирање на осветленоста на полупроводничките ласери со висока моќност. Иако оптиката за мултиплексирање на бранови должини може да конвертира полупроводнички ласери со релативно ниска осветленост во посветли, ова доаѓа по цена на зголемена спектрална ширина и фотомеханичка сложеност. Фибер ласери се покажаа како особено ефикасни во конверзијата на осветленоста.

Двојно обложените влакна воведени во 1990-тите, користејќи едномодно јадро опкружено со мултимодно обложување, можат ефикасно да внесат мултимодни полупроводнички пумпни ласери со поголема моќност и пониска цена во влакното, создавајќи поекономичен начин за претворање на полупроводничките ласери со голема моќност во посветли извори на светлина. За влакна допирани со итербиум (Yb), пумпата возбудува широк опсег на апсорпција центриран на 915 nm или потесен опсег на апсорпција близу 976 nm. Како што пумпачката бранова должина се приближува до ласерската бранова должина на фибер ласерот, таканаречениот квантен дефицит се намалува, со што се максимизира ефикасноста и се минимизира количината на отпадна топлина што треба да се дисипира.

Фибер ласерии диодно-пумпаните цврсти ласери се потпираат на зголемувањето на осветленоста надиоден ласерОпшто земено, како што светлината на диодните ласери продолжува да се подобрува, се зголемува и моќноста на ласерите што ги пумпаат. Подобрувањето на светлината на полупроводничките ласери има тенденција да промовира поефикасна конверзија на светлината.

Како што очекуваме, просторната и спектралната осветленост ќе бидат неопходни за идните системи што ќе овозможат пумпање со низок квантен дефицит за тесни апсорпциони карактеристики кај ласери во цврста состојба, како и шеми за повторна употреба на густи бранови должини за директни апликации на полупроводнички ласери.

Слика 2: Зголемена осветленост на висока моќностполупроводнички ласериовозможува проширување на апликациите

Пазар и примена

Напредокот во високомоќните полупроводнички ласери овозможи многу важни апликации. Бидејќи цената по ват на осветленост на високомоќните полупроводнички ласери е експоненцијално намалена, овие ласери ги заменуваат старите технологии и овозможуваат нови категории на производи.

Со подобрување на трошоците и перформансите за повеќе од 10 пати секоја деценија, високомоќните полупроводнички ласери го променија пазарот на неочекувани начини. Иако е тешко прецизно да се предвидат идните примени, исто така е поучно да се погледне назад во последните три децении за да се замислат можностите за следната деценија (видете ја Слика 2).

Кога Хол ги демонстрираше полупроводничките ласери пред повеќе од 50 години, тој започна технолошка револуција. Како Муровиот закон, никој не можеше да ги предвиди брилијантните достигнувања на високомоќните полупроводнички ласери што следеа со различни иновации.

Иднината на полупроводничките ласери
Не постојат фундаментални закони на физиката што ги регулираат овие подобрувања, но континуираниот технолошки напредок веројатно ќе го одржи овој експоненцијален развој во раскош. Полупроводничките ласери ќе продолжат да ги заменуваат традиционалните технологии и дополнително ќе го менуваат начинот на кој се произведуваат работите. Поважно за економскиот раст, полупроводничките ласери со висока моќност, исто така, ќе го променат она што може да се произведе.