Pregled velike snagepoluprovodnički laserrazvojni deo jedan
Kako efikasnost i snaga nastavljaju da se poboljšavaju, laserske diode (drajver za laserske diode) će nastaviti da zamjenjuje tradicionalne tehnologije, mijenjajući na taj način način na koji se stvari prave i omogućavajući razvoj novih stvari.Razumijevanje značajnih poboljšanja u poluvodičkim laserima velike snage je također ograničeno.Pretvaranje elektrona u lasere putem poluvodiča prvi put je demonstrirano 1962. godine, a uslijedio je veliki broj komplementarnih napretka koji su doveli do ogromnog napretka u konverziji elektrona u visokoproduktivne lasere.Ovaj napredak je podržao važne aplikacije od optičkog skladištenja do optičkog umrežavanja do širokog spektra industrijskih polja.
Pregled ovih napretka i njihovog kumulativnog napretka naglašava potencijal za još veći i prodorniji uticaj u mnogim oblastima ekonomije.U stvari, uz kontinuirano poboljšanje poluvodičkih lasera velike snage, njegovo polje primjene će ubrzati ekspanziju i imati dubok utjecaj na ekonomski rast.
Slika 1: Poređenje osvjetljenja i Mooreovog zakona poluvodičkih lasera velike snage
Solid-state laseri sa diodnom pumpom ifiber laseri
Napredak u poluvodičkim laserima velike snage je također doveo do razvoja laserske tehnologije nizvodne struje, gdje se poluvodički laseri obično koriste za pobuđivanje (pumpanje) dopiranih kristala (solid-state laseri sa diodnom pumpom) ili dopiranih vlakana (fiber laseri).
Iako poluvodički laseri pružaju efikasnu, malu i jeftinu lasersku energiju, oni također imaju dva ključna ograničenja: ne pohranjuju energiju i njihova svjetlina je ograničena.U osnovi, mnoge aplikacije zahtijevaju dva korisna lasera;Jedan se koristi za pretvaranje električne energije u lasersku emisiju, a drugi se koristi za povećanje svjetline te emisije.
Solid-state laseri sa diodnom pumpom.
Kasnih 1980-ih, upotreba poluvodičkih lasera za pumpanje lasera u čvrstom stanju počela je da dobija značajan komercijalni interes.Solid-state laseri sa diodnom pumpom (DPSSL) dramatično smanjuju veličinu i složenost sistema za upravljanje toplotom (prvenstveno ciklusnih hladnjaka) i modula pojačanja, koji su kroz istoriju koristili lučne lampe za pumpanje kristala laserskog čvrstog stanja.
Talasna dužina poluvodičkog lasera se bira na osnovu preklapanja spektralnih apsorpcionih karakteristika sa medijumom pojačanja čvrstog lasera, što može značajno smanjiti toplotno opterećenje u poređenju sa širokopojasnim spektrom emisije lučne lampe.Uzimajući u obzir popularnost lasera dopiranih neodimijumom koji emituju talasnu dužinu od 1064nm, poluvodički laser od 808nm je postao najproduktivniji proizvod u proizvodnji poluvodičkih lasera više od 20 godina.
Poboljšana efikasnost pumpanja dioda druge generacije omogućena je povećanom svjetlinom višemodnih poluvodičkih lasera i sposobnošću stabilizacije uskih širina emisionih linija korištenjem bulk Braggovih rešetki (VBGS) sredinom 2000-ih.Karakteristike slabe i uske spektralne apsorpcije od oko 880nm izazvale su veliko interesovanje za spektralno stabilne pumpne diode visokog sjaja.Ovi laseri visokih performansi omogućavaju direktno pumpanje neodimijuma na gornjoj laserskoj razini od 4F3/2, smanjujući kvantne deficite i na taj način poboljšavajući ekstrakciju fundamentalnog moda pri višoj prosječnoj snazi, koja bi inače bila ograničena termalnim sočivima.
Početkom druge decenije ovog veka bili smo svjedoci značajnog povećanja snage jednostrukih poprečnih modova 1064nm lasera, kao i njihovih lasera za konverziju frekvencije koji rade na vidljivim i ultraljubičastim talasnim dužinama.S obzirom na dug životni vijek gornje energije Nd:YAG i Nd:YVO4, ove DPSSL Q-switched operacije daju visoku energiju impulsa i vršnu snagu, što ih čini idealnim za ablativnu obradu materijala i primjene visokoprecizne mikromašinske obrade.
Vrijeme objave: Nov-06-2023