Агляд магутнасціпаўправадніковы лазерразвіццё, частка другая
Валаконны лазер.
Валакновыя лазеры забяспечваюць эканамічна эфектыўны спосаб пераўтварэння яркасці магутных паўправадніковых лазераў. Нягледзячы на тое, што оптыка мультыплексавання даўжынь хваль можа пераўтвараць паўправадніковыя лазеры з адносна нізкай яркасцю ў больш яркія, гэта адбываецца за кошт павелічэння спектральнай шырыні і фотамеханічнай складанасці. Валакновыя лазеры даказалі сваю асаблівасць у пераўтварэнні яркасці.
Падвойная абалонка валокнаў, з'яўленая ў 1990-х гадах, з выкарыстаннем аднакадавага стрыжня, акружанага шматмодавай абалонкай, дазваляе эфектыўна ўводзіць у валакно больш магутныя і танныя шматмодавыя паўправадніковыя лазеры накачкі, ствараючы больш эканамічны спосаб пераўтварэння магутных паўправадніковых лазераў у больш яркія крыніцы святла. У валокнах, легаваных ітэрбіем (Yb), накачка ўзбуджае шырокую паласу паглынання з цэнтрам каля 915 нм або вузейшую паласу паглынання каля 976 нм. Па меры таго, як даўжыня хвалі накачкі набліжаецца да даўжыні хвалі генерацыі валаконнага лазера, так званы квантавы дэфіцыт памяншаецца, што максімізуе эфектыўнасць і мінімізуе колькасць адпрацаванага цяпла, якое неабходна рассейваць.
Валакновыя лазерыі цвёрдацельныя лазеры з дыёднай накачкай абапіраюцца на павелічэнне яркасцідыёдны лазерУ цэлым, па меры паляпшэння яркасці дыёдных лазераў, магутнасць лазераў, якія яны напампоўваюць, таксама павялічваецца. Паляпшэнне яркасці паўправадніковых лазераў, як правіла, спрыяе больш эфектыўнаму пераўтварэнню яркасці.
Як і чакалася, прасторавая і спектральная яркасць будуць неабходныя для будучых сістэм, якія дазволяць выкарыстоўваць накачку з нізкім квантавым дэфіцытам для вузкіх характарыстык паглынання ў цвёрдацельных лазерах, а таксама схемы паўторнага выкарыстання шчыльных даўжынь хваль для прамых прымяненняў паўправадніковых лазераў.
Малюнак 2: Павышаная яркасць магутных дысплеяўпаўправадніковыя лазерыдазваляе пашыраць праграмы
Рынак і прымяненне
Дасягненні ў галіне магутных паўправадніковых лазераў адкрылі магчымасці для многіх важных прымяненняў. Паколькі кошт на ват яркасці магутных паўправадніковых лазераў знізіўся ў геаметрычнай прагрэсіі, гэтыя лазеры не толькі замяняюць старыя тэхналогіі, але і дазваляюць ствараць новыя катэгорыі прадуктаў.
Паколькі кошт і прадукцыйнасць паляпшаюцца больш чым у 10 разоў кожнае дзесяцігоддзе, магутныя паўправадніковыя лазеры нечакана змянілі рынак. Хоць цяжка дакладна прадказаць будучыя сферы прымянення, таксама павучальна азірнуцца на апошнія тры дзесяцігоддзі, каб уявіць сабе магчымасці наступнага дзесяцігоддзя (гл. малюнак 2).
Калі Хол больш за 50 гадоў таму прадэманстраваў паўправадніковыя лазеры, ён пачаў тэхналагічную рэвалюцыю. Як і ў выпадку з законам Мура, ніхто не мог прадказаць бліскучыя дасягненні магутных паўправадніковых лазераў, якія рушылі ўслед з мноствам розных інавацый.
Будучыня паўправадніковых лазераў
Няма фундаментальных законаў фізікі, якія б рэгулявалі гэтыя ўдасканаленні, але пастаянны тэхналагічны прагрэс, верагодна, будзе падтрымліваць гэтае экспанентнае развіццё ў бляску. Паўправадніковыя лазеры будуць працягваць замяняць традыцыйныя тэхналогіі і яшчэ больш змяняць спосаб вытворчасці рэчаў. Што яшчэ больш важна для эканамічнага росту, магутныя паўправадніковыя лазеры таксама зменяць тое, што можна вырабляць.
Час публікацыі: 07 лістапада 2023 г.