Przegląd dużej mocyLaser półprzewodnikowyRozwój część druga
Laser światłowodowy.
Lasery światłowodowe stanowią opłacalny sposób na przekształcenie jasności laserów półprzewodników o dużej mocy. Chociaż optyka multipleksowa długości fali może przekształcić stosunkowo niską ilość laserów półprzewodników na jaśniejsze, ma to koszt zwiększonej szerokości spektralnej i złożoności fotomechanicznej. Lasery światłowodowe okazały się szczególnie skuteczne w konwersji jasności.
Dwukrotnie odziane włókna wprowadzone w latach 90., z wykorzystaniem rdzenia jednomodowego otoczonego okładziną multimode, mogą skutecznie wprowadzać lasery pompy półprzewodników o wyższej mocy, multimode półprzewodników, tworząc bardziej ekonomiczny sposób przekształcania laserów półprzewodników o dużej mocy w jaśniejsze źródła światła. W przypadku włókien domieszkowanych przez itterbium (YB) pompa podnieca szerokie pasmo absorpcyjne wyśrodkowane przy 915 nm lub węższym pasma absorpcyjnym w pobliżu 976 nm. W miarę zbliżania się długości fali pompowania długości fali lasera światłowodowego, tak zwany deficyt kwantowy jest zmniejszony, maksymalizując wydajność i minimalizując ilość ciepła odpadów, które należy rozproszyć.
Lasery światłowodowei zarówno lasery w stanie stałym w diodieLaser diodowy. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem jasności laserów diodowych stale się poprawia, zwiększa się również moc laserów, które pompują. Poprawa jasności laserów półprzewodników ma tendencję do promowania bardziej wydajnej konwersji jasności.
Jak się spodziewamy, jasność przestrzenna i spektralna będzie konieczna dla przyszłych systemów, które umożliwią niskie pompowanie deficytu kwantowego w przypadku wąskich cech absorpcji w laserach w stanie stałym, a także gęstej długości fali dla bezpośrednich zastosowań laserowych półprzewodników.
Rycina 2: Zwiększona jasność dużej mocyLasery półprzewodnikówumożliwia rozszerzenie aplikacji
Rynek i zastosowanie
Postępy w laserach półprzewodników o dużej mocy umożliwiły wiele ważnych zastosowań. Ponieważ koszt na jasność watów laserów półprzewodników o dużej mocy został zmniejszony wykładniczo, lasery te zastępują stare technologie, jak i umożliwiają nowe kategorie produktów.
Przy poprawie kosztów i wydajności ponad 10-krotnie co dekada, lasery półprzewodników o dużej mocy zakłóciły rynek w nieoczekiwany sposób. Chociaż trudno jest przewidzieć przyszłe zastosowania z precyzją, pouczające jest również spojrzenie wstecz w ciągu ostatnich trzech dekad, aby wyobrazić sobie możliwości następnej dekady (patrz ryc. 2).
Kiedy Hall demonstrował lasery półprzewodników ponad 50 lat temu, rozpoczął rewolucję technologiczną. Podobnie jak prawo Moore'a, nikt nie mógł przewidzieć genialnych osiągnięć laserów półprzewodników o dużej mocy, które następowały różnorodne innowacje.
Przyszłość laserów półprzewodników
Nie ma fundamentalnych praw fizyki, które regulują te ulepszenia, ale dalszy postęp technologiczny prawdopodobnie utrzyma ten wykładniczy rozwój w świetności. Lasery półprzewodnikowe będą nadal zastępować tradycyjne technologie i jeszcze bardziej zmienią sposób tworzenia rzeczy. Co ważniejsze dla wzrostu gospodarczego, lasery półprzewodników o dużej mocy zmieniją również to, co można wykonać.
Czas postu: listopada 07-2023