Oversigt over høj effekthalvleder laserudvikling anden del
Fiberlaser.
Fiberlasere giver en omkostningseffektiv måde at konvertere lysstyrken af højeffekthalvlederlasere.Selvom bølgelængdemultipleksoptik kan konvertere halvlederlasere med relativt lav lysstyrke til lysere, kommer dette på bekostning af øget spektral bredde og fotomekanisk kompleksitet.Fiberlasere har vist sig at være særligt effektive til konvertering af lysstyrke.
Dobbeltbeklædte fibre, der blev introduceret i 1990'erne, ved hjælp af en single-mode kerne omgivet af multimode beklædning, kan effektivt introducere højere effekt, billigere multimode halvleder pumpelasere i fiberen, hvilket skaber en mere økonomisk måde at konvertere højeffekt halvleder lasere til lysere lyskilder.For ytterbium-doterede (Yb) fibre exciterer pumpen et bredt absorptionsbånd centreret ved 915 nm, eller et smallere absorptionsbånd nær 976 nm.Når pumpebølgelængden nærmer sig fiberlaserens laserende bølgelængde, reduceres det såkaldte kvanteunderskud, hvilket maksimerer effektiviteten og minimerer mængden af spildvarme, der skal bortledes.
Fiberlasereog diodepumpede solid-state lasere er begge afhængige af stigningen i lysstyrken afdiode laser.Generelt, da lysstyrken af diodelasere fortsætter med at forbedre, øges effekten af de lasere, de pumper, også.Lysstyrkeforbedringen af halvlederlasere har en tendens til at fremme mere effektiv lysstyrkekonvertering.
Som vi forventer, vil rumlig og spektral lysstyrke være nødvendig for fremtidige systemer, der vil muliggøre pumpning med lavt kvanteunderskud til snævre absorptionsfunktioner i solid-state lasere, såvel som tætte bølgelængde genbrugsskemaer til direkte halvlederlaserapplikationer.
Figur 2: Øget lysstyrke med høj effekthalvlederlaseregør det muligt at udvide applikationer
Marked og anvendelse
Fremskridt inden for højeffekt halvlederlasere har gjort mange vigtige applikationer mulige.Da prisen pr. lysstyrke watt for højeffekt halvlederlasere er blevet reduceret eksponentielt, erstatter disse lasere både gamle teknologier og muliggør nye produktkategorier.
Med omkostninger og ydeevne, der forbedres mere end 10 gange hvert årti, har højeffekt halvlederlasere forstyrret markedet på uventede måder.Selvom det er svært at forudsige fremtidige anvendelser med præcision, er det også lærerigt at se tilbage over de seneste tre årtier for at forestille sig mulighederne i det næste årti (se figur 2).
Da Hall demonstrerede halvlederlasere for mere end 50 år siden, lancerede han en teknologisk revolution.Ligesom Moores lov kunne ingen have forudsagt de strålende resultater af højeffekt halvlederlasere, der fulgte med en række forskellige innovationer.
Fremtiden for halvlederlasere
Der er ingen grundlæggende fysiske love, der styrer disse forbedringer, men fortsatte teknologiske fremskridt vil sandsynligvis opretholde denne eksponentielle udvikling i pragt.Halvlederlasere vil fortsætte med at erstatte traditionelle teknologier og vil yderligere ændre måden, tingene laves på.Endnu vigtigere for økonomisk vækst vil højeffekt halvlederlasere også ændre, hvad der kan laves.
Indlægstid: Nov-07-2023