Gambaran keseluruhan kuasa tinggilaser semikonduktorpembangunan bahagian dua
Laser gentian.
Laser gentian menyediakan cara kos efektif untuk menukar kecerahan laser semikonduktor kuasa tinggi.Walaupun optik pemultipleksan panjang gelombang boleh menukar laser semikonduktor kecerahan yang agak rendah kepada yang lebih terang, ini datang dengan kos peningkatan lebar spektrum dan kerumitan fotomekanikal.Laser gentian telah terbukti berkesan terutamanya dalam penukaran kecerahan.
Gentian salutan dua kali diperkenalkan pada tahun 1990-an, menggunakan teras mod tunggal yang dikelilingi oleh salutan berbilang mod, dengan berkesan boleh memperkenalkan laser pam semikonduktor berbilang mod berkuasa tinggi dan kos rendah ke dalam gentian, mewujudkan cara yang lebih menjimatkan untuk menukar laser semikonduktor berkuasa tinggi menjadi sumber cahaya yang lebih terang.Untuk gentian ytterbium-doped (Yb), pam merangsang jalur penyerapan lebar berpusat pada 915nm, atau jalur penyerapan yang lebih sempit berhampiran 976nm.Apabila panjang gelombang mengepam menghampiri panjang gelombang pengelasan laser gentian, apa yang dipanggil defisit kuantum dikurangkan, memaksimumkan kecekapan dan meminimumkan jumlah haba buangan yang perlu dilesapkan.
Laser gentiandan laser keadaan pepejal yang dipam diod bergantung pada peningkatan 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 kami jangkakan, kecerahan spatial dan spektrum akan diperlukan untuk sistem masa hadapan yang akan membolehkan pengepaman defisit kuantum yang rendah untuk ciri penyerapan sempit dalam laser keadaan pepejal, serta skim penggunaan semula panjang gelombang padat untuk aplikasi laser semikonduktor langsung.
Rajah 2: Peningkatan kecerahan kuasa tinggilaser semikonduktormembolehkan aplikasi diperluaskan
Pasaran dan aplikasi
Kemajuan dalam laser semikonduktor berkuasa tinggi telah membolehkan banyak aplikasi penting.Memandangkan kos setiap watt kecerahan laser semikonduktor berkuasa tinggi telah dikurangkan secara eksponen, kedua-dua laser ini menggantikan teknologi lama dan membolehkan kategori produk baharu.
Dengan kos dan prestasi yang meningkat lebih daripada 10 kali ganda setiap dekad, laser semikonduktor berkuasa tinggi telah mengganggu pasaran dengan cara yang tidak dijangka.Walaupun sukar untuk meramalkan aplikasi masa depan dengan ketepatan, ia juga merupakan pengajaran untuk melihat kembali sepanjang 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, dia melancarkan revolusi teknologi.Seperti Undang-undang Moore, tiada siapa yang dapat meramalkan pencapaian cemerlang laser semikonduktor berkuasa tinggi yang diikuti dengan pelbagai inovasi yang berbeza.
Masa depan laser semikonduktor
Tiada undang-undang asas fizik yang mengawal penambahbaikan ini, tetapi kemajuan teknologi yang berterusan berkemungkinan akan mengekalkan perkembangan eksponen ini dalam kemegahan.Laser semikonduktor akan terus menggantikan teknologi tradisional dan akan mengubah lagi cara sesuatu dibuat.Lebih penting lagi untuk pertumbuhan ekonomi, laser semikonduktor berkuasa tinggi juga akan mengubah apa yang boleh dibuat.
Masa siaran: Nov-07-2023