Yüksek güce genel bakışyarı iletken lazergeliştirme birinci bölüm
Verimlilik ve güç artmaya devam ettikçe lazer diyotlar(lazer diyot sürücüsü) geleneksel teknolojilerin yerini almaya devam edecek, böylece işlerin yapılma şeklini değiştirecek ve yeni şeylerin geliştirilmesine olanak tanıyacak.Yüksek güçlü yarı iletken lazerlerdeki önemli gelişmelerin anlaşılması da sınırlıdır.Elektronların yarı iletkenler yoluyla lazerlere dönüştürülmesi ilk kez 1962'de gösterildi ve bunu, elektronların yüksek verimli lazerlere dönüştürülmesinde büyük ilerlemelere yol açan çok çeşitli tamamlayıcı ilerlemeler takip etti.Bu ilerlemeler, optik depolamadan optik ağ oluşturmaya ve çok çeşitli endüstriyel alanlara kadar önemli uygulamaları desteklemiştir.
Bu ilerlemelerin ve kümülatif ilerlemelerin gözden geçirilmesi, ekonominin birçok alanında daha büyük ve daha yaygın etki potansiyelinin altını çiziyor.Aslında, yüksek güçlü yarı iletken lazerlerin sürekli gelişmesiyle birlikte, uygulama alanı genişlemeyi hızlandıracak ve ekonomik büyüme üzerinde derin bir etkiye sahip olacaktır.
Şekil 1: Yüksek güçlü yarı iletken lazerlerde parlaklık ve Moore yasasının karşılaştırılması
Diyot pompalı katı hal lazerler vefiber lazerler
Yüksek güçlü yarı iletken lazerlerdeki ilerlemeler aynı zamanda yarı iletken lazerlerin tipik olarak katkılı kristalleri (diyot pompalı katı hal lazerleri) veya katkılı fiberleri (fiber lazerler) uyarmak (pompalamak) için kullanıldığı aşağı yönlü lazer teknolojisinin de geliştirilmesine yol açmıştır.
Yarı iletken lazerler verimli, küçük ve düşük maliyetli lazer enerjisi sağlasa da iki temel sınırlamaya sahiptirler: Enerji depolamazlar ve parlaklıkları sınırlıdır.Temel olarak birçok uygulama iki kullanışlı lazer gerektirir;Biri elektriği lazer emisyonuna dönüştürmek için kullanılırken, diğeri bu emisyonun parlaklığını arttırmak için kullanılıyor.
Diyot pompalı katı hal lazerleri.
1980'lerin sonlarında, katı hal lazerlerini pompalamak için yarı iletken lazerlerin kullanılması önemli bir ticari ilgi kazanmaya başladı.Diyot pompalı katı hal lazerleri (DPSSL), geçmişte katı hal lazer kristallerini pompalamak için ark lambalarını kullanan termal yönetim sistemlerinin (öncelikle çevrim soğutucuları) ve kazanç modüllerinin boyutunu ve karmaşıklığını önemli ölçüde azaltır.
Yarı iletken lazerin dalga boyu, spektral absorpsiyon özelliklerinin katı hal lazerinin kazanç ortamı ile örtüşmesine dayanarak seçilir; bu, ark lambasının geniş bant emisyon spektrumuna kıyasla termal yükü önemli ölçüde azaltabilir.1064nm dalga boyu yayan neodimyum katkılı lazerlerin popülaritesi göz önüne alındığında, 808nm yarı iletken lazer, 20 yılı aşkın süredir yarı iletken lazer üretiminde en verimli ürün haline gelmiştir.
İkinci neslin iyileştirilmiş diyot pompalama verimliliği, çok modlu yarı iletken lazerlerin artan parlaklığı ve 2000'li yılların ortalarında toplu Bragg ızgaraları (VBGS) kullanılarak dar emisyon hat genişliklerini stabilize etme yeteneği ile mümkün oldu.Yaklaşık 880 nm'lik zayıf ve dar spektral absorpsiyon özellikleri, spektral olarak kararlı yüksek parlaklıktaki pompa diyotlarına büyük ilgi uyandırmıştır.Bu daha yüksek performanslı lazerler, neodimyumun doğrudan 4F3/2 üst lazer seviyesinde pompalanmasını mümkün kılarak kuantum eksikliklerini azaltır ve böylece aksi takdirde termal lensler tarafından sınırlanacak olan daha yüksek ortalama güçte temel mod ekstraksiyonunu geliştirir.
Bu yüzyılın ikinci on yılının başlarında, tek-enine modlu 1064nm lazerlerin yanı sıra görünür ve morötesi dalga boylarında çalışan frekans dönüştürme lazerlerinde önemli bir güç artışına tanık olduk.Nd: YAG ve Nd: YVO4'ün uzun üst enerji ömrü göz önüne alındığında, bu DPSSL Q-anahtarlı işlemleri, yüksek darbe enerjisi ve tepe gücü sağlar, bu da onları ablatif malzeme işleme ve yüksek hassasiyetli mikro işleme uygulamaları için ideal kılar.
Gönderim zamanı: Kasım-06-2023