Агляд высокай магутнасціпаўправадніковы лазерразвіццё частка другая
Валаконны лазер.
Валаконныя лазеры забяспечваюць эканамічна эфектыўны спосаб пераўтварэння яркасці паўправадніковых лазераў высокай магутнасці. Хаця оптыка мультыплексавання даўжынь хваль можа пераўтварыць паўправадніковыя лазеры з адносна нізкай яркасцю ў больш яркія, гэта адбываецца за кошт павелічэння спектральнай шырыні і фотамеханічнай складанасці. Валаконныя лазеры даказалі сваю асаблівасць эфектыўнасці ў пераўтварэнні яркасці.
Валакно з падвойнай абалонкай, прадстаўленае ў 1990-х гадах, з выкарыстаннем аднамодавага стрыжня, акружанага шматмодавай абалонкай, можа эфектыўна ўводзіць у валакно больш магутныя і недарагія шматмодавыя паўправадніковыя лазеры накачкі, ствараючы больш эканамічны спосаб пераўтварэння магутных паўправадніковых лазераў у больш яркія крыніцы святла. Для валокнаў, легаваных ітэрбіем (Yb), помпа ўзбуджае шырокую паласу паглынання з цэнтрам на 915 нм або больш вузкую паласу паглынання каля 976 нм. Калі даўжыня хвалі напампоўкі набліжаецца да даўжыні хвалі генерацыі валаконнага лазера, так званы квантавы дэфіцыт памяншаецца, павялічваючы эфектыўнасць і мінімізуючы колькасць адпрацаванага цяпла, якое неабходна рассейваць.
Валаконныя лазерыі цвёрдацельныя лазеры з дыёднай накачкай заснаваны на павелічэнні яркасцідыёдны лазер. У цэлым, калі яркасць дыёдных лазераў працягвае паляпшацца, магутнасць лазераў, якія яны напампоўваюць, таксама павялічваецца. Паляпшэнне яркасці паўправадніковых лазераў спрыяе больш эфектыўнаму пераўтварэнню яркасці.
Як мы чакаем, прасторавая і спектральная яркасць будзе неабходная для будучых сістэм, якія забяспечаць накачку з нізкім квантавым дэфіцытам для вузкіх функцый паглынання ў цвёрдацельных лазерах, а таксама для схем паўторнага выкарыстання шчыльных даўжынь хваль для прамога прымянення паўправадніковых лазераў.
Малюнак 2: Павялічаная яркасць высокай магутнасціпаўправадніковыя лазерыдазваляе пашыраць прыкладанні
Рынак і прымяненне
Дасягненні ў галіне магутных паўправадніковых лазераў зрабілі магчымымі многія важныя прымянення. Паколькі кошт магутнага паўправадніковага лазера за ват яркасці зніжаецца ў геаметрычнай прагрэсіі, гэтыя лазеры замяняюць старыя тэхналогіі і ствараюць новыя катэгорыі прадуктаў.
Кошт і прадукцыйнасць павышаюцца больш чым у 10 разоў кожнае дзесяцігоддзе, магутныя паўправадніковыя лазеры нечакана падрывалі рынак. Нягледзячы на тое, што цяжка прадказаць будучыя прымянення з дакладнасцю, таксама павучальна азірнуцца на апошнія тры дзесяцігоддзі, каб уявіць сабе магчымасці наступнага дзесяцігоддзя (гл. малюнак 2).
Калі Хол прадэманстраваў паўправадніковыя лазеры больш за 50 гадоў таму, ён пачаў тэхналагічную рэвалюцыю. Як і закон Мура, ніхто не мог прадбачыць бліскучыя дасягненні магутных паўправадніковых лазераў, якія рушылі ўслед з рознымі інавацыямі.
Будучыня паўправадніковых лазераў
Не існуе фундаментальных законаў фізікі, якія кіруюць гэтымі ўдасканаленнямі, але бесперапынны тэхналагічны прагрэс, верагодна, будзе падтрымліваць гэта экспанентнае развіццё ў пышнасці. Паўправадніковыя лазеры будуць працягваць замяняць традыцыйныя тэхналогіі і яшчэ больш змяняць спосаб вырабу рэчаў. Што яшчэ больш важна для эканамічнага росту, магутныя паўправадніковыя лазеры таксама зменяць тое, што можна зрабіць.
Час публікацыі: 7 лістапада 2023 г