Prezentare generală a dezvoltării laserului semiconductor de mare putere partea a doua

Privire de ansamblu asupra puterii marilaser semiconductordezvoltare partea a doua

Laser cu fibră.
Laserele cu fibră oferă o modalitate rentabilă de a converti luminozitatea laserelor semiconductoare de mare putere.Deși optica de multiplexare a lungimii de undă poate converti laserele semiconductoare cu luminozitate relativ scăzută în altele mai strălucitoare, acest lucru vine cu prețul lățimii spectrale crescute și al complexității fotomecanice.Laserele cu fibră s-au dovedit a fi deosebit de eficiente în conversia luminozității.

Fibrele cu acoperire dublă introduse în anii 1990, folosind un miez monomod înconjurat de placare multimodală, pot introduce efectiv lasere cu pompa semiconductoare multimode de putere mai mare și costuri mai mici în fibră, creând o modalitate mai economică de a converti laserele semiconductoare de mare putere. în surse de lumină mai strălucitoare.Pentru fibrele dopate cu itterbiu (Yb), pompa excită o bandă largă de absorbție centrată la 915 nm sau o bandă de absorbție mai îngustă aproape de 976 nm.Pe măsură ce lungimea de undă de pompare se apropie de lungimea de undă laser a laserului cu fibră, așa-numitul deficit cuantic este redus, maximizând eficiența și minimizând cantitatea de căldură reziduală care trebuie disipată.

Laserele cu fibrași laserele cu stare solidă pompate cu diode se bazează ambele pe creșterea luminozitățiilaser cu dioda.În general, pe măsură ce luminozitatea laserelor cu diode continuă să se îmbunătățească, crește și puterea laserelor pe care le pompează.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 cuantic scăzut pentru caracteristici de absorbție îngustă în laserele cu stare solidă, precum și scheme de reutilizare a lungimii de undă dense pentru aplicații directe cu laser cu semiconductor.

Figura 2: luminozitate crescută la putere marelasere semiconductoarepermite extinderea aplicațiilor

Piață și aplicație

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

Cu costurile și performanța îmbunătățindu-se de peste 10 ori în fiecare deceniu, laserele cu semiconductori de mare putere au perturbat piața în moduri neașteptate.Deși este dificil să preziceți aplicațiile viitoare cu precizie, este, de asemenea, instructiv să privim înapoi în ultimele trei decenii pentru a ne imagina posibilitățile următorului deceniu (vezi Figura 2).

Când Hall a demonstrat laserele semiconductoare în urmă cu mai bine de 50 de ani, el a lansat o revoluție tehnologică.La fel ca Legea lui Moore, nimeni nu ar fi putut prezice realizările strălucitoare ale laserelor semiconductoare de mare putere care au urmat o varietate de inovații diferite.

Viitorul laserelor semiconductoare
Nu există legi fundamentale ale fizicii care să guverneze aceste îmbunătățiri, dar progresul tehnologic continuu este probabil să susțină această dezvoltare exponențială în splendoare.Laserele cu semiconductori vor continua să înlocuiască tehnologiile tradiționale și vor schimba și mai mult modul în care sunt făcute lucrurile.Mai important pentru creșterea economică, laserele cu semiconductori de mare putere vor schimba și ceea ce se poate realiza.