Gambaran keseluruhan kuasa tinggiLaser semikonduktorPembangunan Bahagian Dua
Laser serat.
Laser serat menyediakan cara yang kos efektif untuk menukar kecerahan laser semikonduktor kuasa tinggi. Walaupun optik multiplexing panjang gelombang boleh menukar laser semikonduktor kecerahan yang agak rendah ke dalam yang lebih cerah, ini datang dengan kos peningkatan lebar spektrum dan kerumitan fotomekanikal. Laser serat telah terbukti berkesan dalam penukaran kecerahan.
Serat berpakaian double yang diperkenalkan pada tahun 1990-an, menggunakan teras satu mod yang dikelilingi oleh pelapisan multimode, dapat memperkenalkan laser pam semikonduktor multimode yang lebih tinggi, kos rendah ke dalam serat, mewujudkan cara yang lebih ekonomik untuk menukar laser semikonduktor kuasa tinggi ke dalam sumber cahaya yang lebih cerah. Untuk gentian ytterbium-doped (YB), pam itu menggembirakan band penyerapan yang luas yang berpusat pada 915nm, atau band penyerapan sempit berhampiran 976nm. Apabila panjang gelombang mengepam mendekati panjang gelombang laser laser, defisit kuantum yang dipanggil dikurangkan, memaksimumkan kecekapan dan meminimumkan jumlah haba sisa yang perlu hilang.
Laser seratdan laser keadaan pepejal diode diod kedua-duanya bergantung pada kecerahan kecerahanlaser diod. Secara umum, apabila kecerahan laser diod terus bertambah baik, kuasa laser yang mereka pam juga meningkat. Peningkatan kecerahan laser semikonduktor cenderung untuk menggalakkan penukaran kecerahan yang lebih cekap.
Seperti yang kita harapkan, kecerahan spatial dan spektrum diperlukan untuk sistem masa depan yang akan membolehkan mengepam defisit kuantum yang rendah untuk ciri penyerapan sempit dalam laser keadaan pepejal, serta skim penggunaan semula panjang gelombang yang padat untuk aplikasi laser semikonduktor langsung.
Rajah 2: Peningkatan kecerahan kuasa tinggilaser semikonduktormembolehkan aplikasi diperluas
Pasaran dan aplikasi
Kemajuan dalam laser semikonduktor kuasa tinggi telah membuat banyak aplikasi penting. Oleh kerana kos setiap kecerahan watt laser semikonduktor kuasa tinggi telah dikurangkan secara eksponen, laser ini menggantikan teknologi lama dan membolehkan kategori produk baru.
Dengan kos dan prestasi meningkatkan lebih daripada 10 kali ganda setiap dekad, laser semikonduktor kuasa tinggi telah mengganggu pasaran dengan cara yang tidak dijangka. Walaupun sukar untuk meramalkan aplikasi masa depan dengan ketepatan, ia juga mengajar untuk melihat kembali selama tiga dekad yang lalu untuk membayangkan kemungkinan dekad yang akan datang (lihat Rajah 2).
Apabila Hall menunjukkan laser semikonduktor lebih daripada 50 tahun yang lalu, beliau melancarkan revolusi teknologi. Seperti undang-undang Moore, tiada siapa yang dapat meramalkan pencapaian cemerlang laser semikonduktor kuasa tinggi yang diikuti dengan pelbagai inovasi yang berbeza.
Masa depan laser semikonduktor
Tidak ada undang -undang asas fizik yang mengawal penambahbaikan ini, tetapi kemajuan teknologi yang berterusan mungkin dapat mengekalkan perkembangan eksponen ini dalam kemegahan. Laser semikonduktor akan terus menggantikan teknologi tradisional dan akan terus mengubah cara dibuat. Lebih penting lagi untuk pertumbuhan ekonomi, laser semikonduktor kuasa tinggi juga akan mengubah apa yang boleh dibuat.
Masa Post: Nov-07-2023