Kinatibuk-ang Pagtan-aw sa Pagpalambo sa High Power Semiconductor Laser Bahin Uno

Kinatibuk-ang Pagtan-aw sa Taas nga Enerhiyalaser nga semiconductorbahin sa pag-uswag

Samtang ang kahusayan ug gahum nagpadayon sa pag-uswag, ang mga laser diode (mga drayber sa laser diode) magpadayon sa pag-ilis sa tradisyonal nga mga teknolohiya, sa ingon nag-usab sa paagi sa paghimo sa mga butang ug makapahimo sa pag-uswag sa mga bag-ong butang. Limitado usab ang pagsabot sa mga hinungdanon nga pag-uswag sa mga high-power semiconductor laser. Ang pagkakabig sa mga electron ngadto sa mga laser pinaagi sa mga semiconductor unang gipakita niadtong 1962, ug usa ka halapad nga lainlaing mga komplementaryong pag-uswag ang misunod nga nagdala sa dagkong mga pag-uswag sa pagkakabig sa mga electron ngadto sa mga high-productivity laser. Kini nga mga pag-uswag nagsuporta sa mga hinungdanon nga aplikasyon gikan sa optical storage ngadto sa optical networking ngadto sa halapad nga mga natad sa industriya.

Ang pagrepaso niining mga pag-uswag ug sa ilang kinatibuk-ang pag-uswag nagpasiugda sa potensyal alang sa mas dako ug mas kaylap nga epekto sa daghang mga bahin sa ekonomiya. Sa tinuud, uban sa padayon nga pag-uswag sa mga high-power semiconductor laser, ang natad sa aplikasyon niini mopaspas sa pagpalapad, ug adunay dakong epekto sa pagtubo sa ekonomiya.

Hulagway 1: Pagtandi sa luminance ug sa balaod ni Moore sa mga high power semiconductor laser

Mga solid-state laser nga gibomba sa diode ugmga fiber laser

Ang mga pag-uswag sa mga high-power semiconductor laser misangpot usab sa pag-uswag sa downstream laser technology, diin ang mga semiconductor laser kasagarang gigamit sa pag-excite (pagbomba) sa mga doped crystals (diode-pumped solid-state lasers) o mga doped fibers (fiber lasers).

Bisan tuod ang mga semiconductor laser naghatag og episyente, gamay, ug barato nga enerhiya sa laser, aduna usab kini duha ka importanteng limitasyon: dili kini makatipig og enerhiya ug limitado ang ilang kahayag. Sa panguna, daghang aplikasyon ang nanginahanglan og duha ka mapuslanong laser; Ang usa gigamit sa pag-convert sa kuryente ngadto sa usa ka laser emission, ug ang lain gigamit sa pagpausbaw sa kahayag sa maong emission.

Mga solid-state laser nga gibomba sa diode.
Sa ulahing bahin sa dekada 1980, ang paggamit sa mga semiconductor laser aron magbomba sa mga solid-state laser nagsugod sa pag-angkon og dakong interes sa komersyo. Ang mga diode-pumped solid-state laser (DPSSL) mipakunhod pag-ayo sa gidak-on ug pagkakomplikado sa mga thermal management system (kasagaran mga cycle cooler) ug gain module, nga kaniadto migamit og mga arc lamp aron magbomba sa mga solid-state laser crystal.

Ang wavelength sa semiconductor laser gipili base sa overlap sa spectral absorption characteristics uban sa gain medium sa solid-state laser, nga makapakunhod pag-ayo sa thermal load kon itandi sa wideband emission spectrum sa arc lamp. Tungod sa pagkapopular sa neodymium-doped lasers nga nagpagawas og 1064nm wavelength, ang 808nm semiconductor laser nahimong labing produktibo nga produkto sa produksiyon sa semiconductor laser sulod sa kapin sa 20 ka tuig.

Ang gipauswag nga diode pumping efficiency sa ikaduhang henerasyon nahimo tungod sa dugang nga kahayag sa multi-mode semiconductor lasers ug ang abilidad sa pag-stabilize sa pig-ot nga emission linewidths gamit ang bulk Bragg gratings (VBGS) sa tunga-tunga sa 2000s. Ang huyang ug pig-ot nga spectral absorption characteristics nga mga 880nm nakapukaw ug dakong interes sa spectrally stable high brightness pump diodes. Kining mas taas nga performance lasers naghimo niini nga posible nga mag-pump sa neodymium direkta sa ibabaw nga lebel sa laser nga 4F3/2, nga nagpamenos sa quantum deficits ug sa ingon nagpauswag sa fundamental mode extraction sa mas taas nga average power, nga kung dili limitado sa thermal lenses.

Sa sayong bahin sa ikaduhang dekada niining sigloha, nasaksihan nato ang dakong pag-usbaw sa gahom sa single-transverse mode 1064nm lasers, ingon man ang ilang frequency conversion lasers nga naglihok sa visible ug ultraviolet wavelengths. Tungod sa taas nga upper energy lifetime sa Nd: YAG ug Nd: YVO4, kining mga DPSSL Q-switched operations naghatag og taas nga pulse energy ug peak power, nga naghimo kanila nga sulundon alang sa ablative material processing ug high-precision micromachining applications.