Apèsi sou gwo pouvwalazè semi-kondiktèpremye pati devlopman
Pandan efikasite ak puisans kontinye amelyore, dyòd lazè (chofè dyòd lazè) ap kontinye ranplase teknoloji tradisyonèl yo, kidonk chanje fason yo fabrike bagay yo epi pèmèt devlopman nouvo bagay. Konpreyansyon sou amelyorasyon enpòtan nan lazè semi-kondiktè gwo puisans yo limite tou. Konvèsyon elektwon an lazè atravè semi-kondiktè yo te demontre pou premye fwa an 1962, epi yon pakèt avansman konplemantè te swiv ki te pouse gwo avansman nan konvèsyon elektwon an lazè gwo pwodiktivite. Avansman sa yo te sipòte aplikasyon enpòtan soti nan depo optik rive nan rezo optik nan yon pakèt domèn endistriyèl.
Yon revizyon sou avansman sa yo ak pwogrè kimilatif yo mete aksan sou potansyèl pou yon enpak ki pi gwo ak pi répandu nan plizyè domèn ekonomi an. Anfèt, avèk amelyorasyon kontinyèl lazè semi-kondiktè gwo puisans yo, domèn aplikasyon li an pral akselere ekspansyon an, epi li pral gen yon gwo enpak sou kwasans ekonomik la.
Figi 1: Konparezon luminans ak lwa Moore nan lazè semi-kondiktè gwo puisans
Lazè solid-state ponpe pa dyòd aklazè fib
Pwogrè nan lazè semi-kondiktè gwo puisans yo te mennen tou nan devlopman teknoloji lazè en, kote lazè semi-kondiktè yo tipikman itilize pou eksite (ponpe) kristal dopé (lazè solid-state ponpe ak dyòd) oswa fib dopé (lazè fib).
Malgre ke lazè semi-kondiktè yo bay enèji lazè efikas, piti, epi ki pa koute chè, yo genyen tou de limitasyon enpòtan: yo pa estoke enèji epi klète yo limite. Anfèt, anpil aplikasyon mande de lazè itil; Youn itilize pou konvèti elektrisite an yon emisyon lazè, epi lòt la itilize pou amelyore klète emisyon sa a.
Lazè solid-state ponpe pa dyòd.
Nan fen ane 1980 yo, itilizasyon lazè semi-kondiktè pou ponpe lazè solid-state te kòmanse genyen yon enterè komèsyal enpòtan. Lazè solid-state ponpe pa dyòd (DPSSL) diminye anpil gwosè ak konpleksite sistèm jesyon tèmik yo (sitou refwadisè sik) ak modil gen, ki istorikman te itilize lanp ak arc pou ponpe kristal lazè solid-state.
Yo chwazi longèdonn lazè semi-kondiktè a dapre sipèpoze karakteristik absòpsyon espektral yo ak mwayen gen lazè solid la, sa ki ka siyifikativman diminye chaj tèmik la konpare ak spectre emisyon laj bann lanp ak lanp lan. Lè nou konsidere popilarite lazè dopé ak neyodim ki emèt longèdonn 1064nm, lazè semi-kondiktè 808nm nan vin pwodwi ki pi pwodiktif nan pwodiksyon lazè semi-kondiktè pou plis pase 20 ane.
Amelyorasyon efikasite ponpe dyòd dezyèm jenerasyon an te vin posib grasa ogmantasyon klète lazè semi-kondiktè milti-mòd yo ak kapasite pou estabilize lajè liy emisyon etwat lè l sèvi avèk griyaj Bragg an gwo (VBGS) nan mitan ane 2000 yo. Karakteristik absòpsyon espektral fèb ak etwat alantou 880nm yo te reveye yon gwo enterè nan dyòd ponp ki gen gwo klète espektralman ki estab. Lazè ki gen pi gwo pèfòmans sa yo pèmèt ponpe neyodim dirèkteman nan nivo lazè siperyè 4F3/2 a, sa ki diminye defisi kwantik yo epi kidonk amelyore ekstraksyon mòd fondamantal nan pi gwo pouvwa mwayèn, ki otreman ta limite pa lantiy tèmik yo.
Nan kòmansman dezyèm deseni syèk sa a, nou te temwen yon ogmantasyon siyifikatif nan puisans lazè 1064nm ki gen yon sèl mòd transvès, ansanm ak lazè konvèsyon frekans yo k ap opere nan longèdonn vizib ak iltravyolèt. Etandone long dire lavi enèji siperyè Nd: YAG ak Nd: YVO4 la, operasyon Q-switched DPSSL sa yo bay gwo enèji pulsasyon ak puisans pik, sa ki fè yo ideyal pou pwosesis materyèl ablatif ak aplikasyon mikwo-usinage gwo presizyon.
Dat piblikasyon: 6 novanm 2023