Prezentare generală a dezvoltării laserului cu laser cu semiconductor de înaltă putere

Prezentare generală a puterii mariLaser semiconductorPartea a doua dezvoltare

Laser cu fibre.
Laserele cu fibre oferă o modalitate rentabilă de a converti luminozitatea laserelor semiconductoare de mare putere. Deși optica de multiplexare a lungimii de undă poate converti lasere semiconductoare relativ scăzute în cele mai luminoase, acest lucru costă cu costul creșterii lățimii spectrale și a complexității fotomecanice. Laserele cu fibre s -au dovedit a fi deosebit de eficiente în conversia luminozității.

Fibrele duble îmbrăcate introduse în anii 90, folosind un miez cu un singur mod înconjurat de placare multimodă, pot introduce eficient laserele cu pompă cu semiconductor cu putere mai mică, cu costuri mai mici, cu costuri mai mici, cu costuri mai mici de a transforma laserele semiconductoare de mare putere în surse de lumină mai luminoase. Pentru fibrele dopate de ytterbium (YB), pompa emoționează o bandă de absorbție largă centrată la 915nm sau o bandă de absorbție mai restrânsă în apropiere de 976nm. Pe măsură ce lungimea de undă de pompare se apropie de lungimea de undă a laserului cu fibre, așa-numitul deficit cuantic este redus, maximizând eficiența și minimizarea cantității de căldură reziduală care trebuie disipată.

Lasere cu fibreși laserele cu stare solidă pompată cu diode se bazează pe creșterea luminozitățiiLaser diode. În general, pe măsură ce luminozitatea laserelor diode continuă să se îmbunătățească, puterea laserelor pe care o pompează crește și ea. Îmbunătățirea luminozității laserelor semiconductoare tinde să promoveze o conversie mai eficientă a luminozității.

După cum ne așteptăm, luminozitatea spațială și spectrală va fi necesară pentru sistemele viitoare care vor permite pomparea cu deficit cuantică scăzută pentru caracteristici de absorbție îngustă în laserele cu stare solidă, precum și scheme de reutilizare de undă densă pentru aplicații cu laser cu semiconductor direct.

Figura 2: Luminozitatea crescută a puterii mariLasere semiconductoarePermite extinderea aplicațiilor

Piață și aplicație

Progresele în laserele semiconductoare de mare putere au făcut posibile multe aplicații importante. Deoarece costul pe luminozitate watt de lasere semiconductoare de mare putere a fost redus exponențial, aceste lasere înlocuiesc ambele tehnologii vechi și permit noi categorii de produse.

Cu costurile și performanța îmbunătățindu-se de mai mult de 10 ori în fiecare deceniu, laserele semiconductoare de mare putere au perturbat piața în moduri neașteptate. Deși este dificil să prezicem aplicațiile viitoare cu precizie, este, de asemenea, instructiv să privim înapoi în ultimele trei decenii pentru a imagina posibilitățile din următorul deceniu (vezi figura 2).

Când Hall a demonstrat lasere cu semiconductor în urmă cu mai bine de 50 de ani, a lansat o revoluție tehnologică. Ca și legea lui Moore, nimeni nu ar fi putut prezice realizările strălucitoare ale laserelor semiconductoare de mare putere care au urmat cu o varietate de inovații diferite.

Viitorul laserelor semiconductoare
Nu există legi fundamentale ale fizicii care guvernează aceste îmbunătățiri, dar este posibil ca progresul tehnologic continuu să susțină această dezvoltare exponențială în splendoare. Laserele cu semiconductor vor continua să înlocuiască tehnologiile tradiționale și vor schimba în continuare modul în care se fac lucrurile. Mai important pentru creșterea economică, laserele semiconductoare de mare putere vor schimba, de asemenea, ceea ce se poate face.