Pregled velike močipolprevodniški laserRazvoj drugi del
Laser vlaken.
Laserji vlaken zagotavljajo stroškovno učinkovit način za pretvorbo svetlosti polprevodniških laserjev z visoko močjo. Čeprav lahko valovna dolžina multipleksiranja optika pretvori razmeroma nizke svetlobne polprevodniške laserje v svetlejše, to prihaja na ceno povečane spektralne širine in fotomehanske zapletenosti. Laserji vlaken so se izkazali za še posebej učinkovite pri pretvorbi svetlosti.
Dvojno oblečena vlakna, uvedena v devetdesetih letih prejšnjega stoletja z uporabo jedra z enim načinom, obkroženo z večmodrnimi oblogami, lahko učinkovito uvedejo laserje polprevodniških črpalk z večjo močjo v vlakni, kar ustvarja bolj ekonomičen način za pretvorbo polprevodniških laserjev v svetlejše svetlobne vire. Za vlakna Ytterbium-dopiran (YB) črpalka vzbudi širok absorpcijski pas, osredotočen na 915Nm, ali ožji absorpcijski pas blizu 976Nm. Ko se črpalna valovna dolžina približa lasing valovni dolžini laserja vlaken, se tako imenovani kvantni primanjkljaj zmanjša, kar poveča učinkovitost in zmanjšuje količino odpadne toplote, ki jo je treba razbliniti.
Laserji vlakenin diodni trdni laserji, ki so črpani z diodo, se zanašajo na povečanje svetlostidiodni laser. Na splošno, ko se svetlost diodnih laserjev še naprej izboljšuje, se poveča tudi moč laserjev, ki jih črpajo. Izboljšanje svetlosti polprevodniških laserjev ponavadi spodbuja učinkovitejšo pretvorbo svetlosti.
Kot pričakujemo, bosta prostorska in spektralna svetlost potrebna za prihodnje sisteme, ki bodo omogočili nizko kvantno primanjkljaj za ozko absorpcijsko značilnosti v laserjih v trdnem stanju, pa tudi gosto sheme ponovne uporabe valovne dolžine za neposredne polprevodniške laserske aplikacije.
Slika 2: Povečana svetlost močipolprevodniški laserjiomogoča razširitev aplikacij
Trg in aplikacija
Napredek v polprevodniških laserjih z visoko močjo je omogočil veliko pomembnih aplikacij. Ker se stroški na svetlost vata polprevodniških laserjev z visoko močjo eksponentno zmanjšajo, ti laserji nadomeščajo stare tehnologije in omogočajo nove kategorije izdelkov.
Ker se stroški in uspešnost več kot 10-krat izboljšata, so polprevodniški laserji z visoko močjo na nepričakovane načine motili trg. Čeprav je težko natančno napovedati prihodnje aplikacije, je tudi poučno, da si v zadnjih treh desetletjih pogledamo nazaj, da si predstavljate možnosti naslednjega desetletja (glej sliko 2).
Ko je Hall pred več kot 50 leti pokazal polprevodniške laserje, je sprožil tehnološko revolucijo. Tako kot Moorejev zakon tudi nihče ni mogel napovedati briljantnih dosežkov polprevodniških laserjev z visoko močjo, ki so sledili različnim inovacijam.
Prihodnost polprevodniških laserjev
Ni temeljnih zakonov fizike, ki bi urejali te izboljšave, vendar bo nadaljnji tehnološki napredek verjetno ohranil ta eksponentni razvoj v sijaju. Polprevodniški laserji bodo še naprej nadomeščali tradicionalne tehnologije in bodo še spremenili način, kako se stvari izdelujejo. Še pomembneje pa bodo za gospodarsko rast polprevodniški laserji z visoko močjo spremenili tudi tisto, kar je mogoče narediti.
Čas objave: november-07-2023