Агляд высокай магутнасціпаўправадніковы лазерРазвіццё частка першая
Па меры таго, як эфектыўнасць і магутнасць працягваюць паляпшацца, лазерныя дыёды (драйвер лазерных дыёдаў) будзе працягваць замяняць традыцыйныя тэхналогіі, тым самым змяняючы тое, як усё вырабляецца, і забяспечвае развіццё новых рэчаў. Разуменне значных паляпшэнняў лазераў высокай магутнасці паўправадніковых лазераў таксама абмежавана. Упершыню была прадэманстравана пераўтварэнне электронаў у лазеры праз паўправаднікі, і пасля гэтага адбылося вялікая разнастайнасць дадатковых дасягненняў, якія прывялі да вялікіх поспехаў у пераўтварэнні электронаў у лазеры з высокай прадукцыйнасцю. Гэтыя поспехі падтрымалі важныя прыкладанні: ад аптычнага захоўвання да аптычнай сеткі да шырокага спектру прамысловых палёў.
Агляд гэтых дасягненняў і іх сукупны прагрэс падкрэслівае патэнцыял яшчэ большага і больш шырокага ўздзеяння ў многіх галінах эканомікі. На самай справе, пры пастаянным паляпшэнні лазераў высокай магутнасці паўправадніковых лазераў, поле прымянення паскорыць пашырэнне і будзе мець глыбокі ўплыў на эканамічны рост.
Малюнак 1: Параўнанне свяціння і закона Мура з лазерамі высокай магутнасці паўправадніковых лазераў
Дыёд з цвёрдацельным лазерам іВалаконныя лазеры
Поспехі ў высокапрадукцыйных паўправадніковых лазерах таксама прывялі да развіцця лазернай тэхналогіі ўніз, дзе паўправадніковыя лазеры звычайна выкарыстоўваюцца для ўзбуджэння (помпы) легаваных крышталяў (цвёрдацельных лазераў, якія тыпаюць дыёды) або легіраваных валокнаў (лазерныя валакна).
Хоць паўправадніковыя лазеры забяспечваюць эфектыўную, невялікую і недарагія лазерныя энергіі, яны таксама маюць два ключавыя абмежаванні: яны не захоўваюць энергію, і іх яркасць абмежаваная. У асноўным, многія прыкладанні патрабуюць двух карысных лазераў; Адзін выкарыстоўваецца для пераўтварэння электраэнергіі ў лазернае выпраменьванне, а другі выкарыстоўваецца для павышэння яркасці гэтага выпраменьвання.
Дыёд з цвёрдацельным лазерам.
У канцы 1980-х гадоў выкарыстанне паўправадніковых лазераў для перапампоўкі цвёрдацельных лазераў пачало атрымліваць значныя камерцыйныя інтарэсы. Дыёд з цвёрдацельным лазерам (DPSSL) рэзка памяншаецца памер і складанасць сістэм цеплавога кіравання (у першую чаргу цыклаў ахаладжальнікаў) і набору модуляў, якія гістарычна выкарыстоўвалі дугавыя лямпы для перапампоўкі цвёрдацельных крышталяў лазера.
Даўжыня хвалі паўправадніковага лазера выбіраецца на аснове перакрыцця спектральных характарыстык паглынання з асяроддзі ўзмацнення цвёрдацельнага лазера, які можа значна паменшыць цеплавую нагрузку ў параўнанні з шырокапалосным спектрам выкіду дугі. Улічваючы папулярнасць лазераў, якія легіравалі неадымамі, якія выпраменьваюць даўжыню хвалі 1064 Нм, 808 нм паўправадніковы лазер стаў самым прадуктыўным прадуктам у вытворчасці лазернага паўправадніковага лазера больш за 20 гадоў.
Палепшаная эфектыўнасць запампоўкі дыёда другога пакалення стала магчымым за кошт падвышанай яркасці шматмодавых паўправадніковых лазераў і здольнасцю стабілізаваць вузкія лінейкі выпраменьвання з выкарыстаннем аб'ёмных рашотак Bragg (VBG) у сярэдзіне 2000-х. Слабыя і вузкія спектральныя характарыстыкі паглынання каля 880 нм выклікалі вялікую цікавасць да спектральна стабільнай дыёдаў помпы высокай яркасці. Гэтыя больш высокія характарыстыкі лазеры дазваляюць перапампоўваць неадыму непасрэдна на верхнім узроўні лазера 4F3/2, зніжаючы квантавы дэфіцыт і тым самым паляпшаючы выманне фундаментальнага рэжыму пры больш высокай сярэдняй магутнасці, што ў адваротным выпадку будзе абмежавана цеплавымі лінзамі.
Да пачатку другога дзесяцігоддзя гэтага стагоддзя мы былі сведкамі значнага павелічэння магутнасці ў аднаразовым рэжыме 1064 Нм, а таксама лазеры пераўтварэння частоты, якія працуюць у бачных і ультрафіялетавых даўжынях хваль. Улічваючы доўгі тэрмін службы верхняй энергіі ND: YAG і ND: YVO4, гэтыя аперацыі з пераключэннем QPSL забяспечваюць высокую імпульсную энергію і пікавую магутнасць, што робіць іх ідэальнымі для апрацоўкі аблатыўных матэрыялаў і высокадакладных мікраматычных прыкладанняў.
Час паведамлення: 06-2023 лістапад