Жогорку кубаттуулукка серепжарым өткөргүч лазерөнүктүрүүнүн биринчи бөлүгү
Натыйжалуулук жана кубаттуулук жакшыра берген сайын, лазердик диоддор (лазердик диоддордун драйвери) салттуу технологияларды алмаштырууну улантат, ошону менен нерселерди жасоо ыкмасын өзгөртүп, жаңы нерселерди иштеп чыгууга мүмкүндүк берет. Жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазерлердеги олуттуу жакшыртууларды түшүнүү да чектелүү. Жарым өткөргүчтөр аркылуу электрондорду лазерге айландыруу биринчи жолу 1962-жылы көрсөтүлгөн жана андан кийин электрондорду жогорку өндүрүмдүү лазерлерге айландыруудагы чоң жетишкендиктерге алып келген ар кандай кошумча жетишкендиктер пайда болду. Бул жетишкендиктер оптикалык сактоодон оптикалык тармактарга жана өнөр жай тармактарынын кеңири чөйрөсүнө чейинки маанилүү колдонмолорду колдоду.
Бул жетишкендиктерди жана алардын жалпы прогрессин карап чыгуу экономиканын көптөгөн тармактарында андан да чоң жана кеңири таасир этүү мүмкүнчүлүгүн баса белгилейт. Чындыгында, жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазерлердин тынымсыз өркүндөтүлүшү менен, аны колдонуу чөйрөсү кеңейүүнү тездетет жана экономикалык өсүшкө терең таасирин тийгизет.
1-сүрөт: Жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазерлердин жарыктыгын жана Мур мыйзамын салыштыруу
Диод менен сордурулган катуу абалдагы лазерлер жанабула лазерлери
Жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазерлердеги жетишкендиктер ошондой эле кийинки лазер технологиясынын өнүгүшүнө алып келди, мында жарым өткөргүч лазерлер адатта легирленген кристаллдарды (диод менен сордурулган катуу абалдагы лазерлер) же легирленген булаларды (була лазерлер) козгоо (насостоо) үчүн колдонулат.
Жарым өткөргүч лазерлер натыйжалуу, аз жана арзан лазердик энергияны камсыз кылганы менен, алардын эки негизги чектөөсү бар: алар энергияны сактабайт жана алардын жарыктыгы чектелүү. Негизинен, көптөгөн колдонмолор эки пайдалуу лазерди талап кылат; Бири электр энергиясын лазердик нурланууга айландыруу үчүн колдонулат, экинчиси ал нурлануунун жарыктыгын жогорулатуу үчүн колдонулат.
Диод менен сордурулган катуу абалдагы лазерлер.
1980-жылдардын аягында катуу абалдагы лазерлерди сордуруу үчүн жарым өткөргүч лазерлерди колдонуу коммерциялык жактан олуттуу кызыгууну жарата баштаган. Диод менен сордурулган катуу абалдагы лазерлер (DPSSL) жылуулукту башкаруу системаларынын (негизинен циклдик муздаткычтардын) жана күчөтүү модулдарынын өлчөмүн жана татаалдыгын кескин азайтат, алар тарыхый жактан катуу абалдагы лазер кристаллдарын сордуруу үчүн дого лампаларын колдонуп келишкен.
Жарым өткөргүч лазердин толкун узундугу катуу абалдагы лазердин күчөтүүчү чөйрөсү менен спектрдик жутуу мүнөздөмөлөрүнүн дал келишине негизделип тандалат, бул жаа лампасынын кең тилкелүү эмиссия спектрине салыштырмалуу жылуулук жүктөмүн бир топ азайта алат. 1064 нм толкун узундугун чыгаруучу неодим менен легирленген лазерлердин популярдуулугун эске алганда, 808 нм жарым өткөргүч лазер 20 жылдан ашык убакыттан бери жарым өткөргүч лазер өндүрүшүндө эң өндүрүмдүү продукт болуп калды.
Экинчи муундагы диоддук насостук эффективдүүлүктүн жакшырышы көп режимдүү жарым өткөргүч лазерлердин жарыктыгынын жогорулашы жана 2000-жылдардын ортосунда көлөмдүү Брэгг торчолорун (VBGS) колдонуу менен тар эмиссиялык сызыктардын туурасын турукташтыруу мүмкүнчүлүгүнүн аркасында мүмкүн болду. Болжол менен 880 нм болгон алсыз жана тар спектрдик сиңирүү мүнөздөмөлөрү спектрдик жактан туруктуу жогорку жарыктыктагы насостук диоддорго чоң кызыгууну жаратты. Бул жогорку өндүрүмдүү лазерлер неодимди түздөн-түз 4F3/2 жогорку лазер деңгээлинде насостоого мүмкүндүк берет, кванттык тартыштыкты азайтат жана ошону менен жогорку орточо кубаттуулукта фундаменталдык режимди алууну жакшыртат, башкача айтканда, ал жылуулук линзалары менен чектелмек.
Ушул кылымдын экинчи он жылдыктын башында биз бир туурасынан кеткен режимдеги 1064 нм лазерлердин, ошондой эле көрүнгөн жана ультрафиолет толкун узундуктарында иштеген жыштык конверсиялоочу лазерлердин кубаттуулугунун олуттуу өсүшүнө күбө болуп жатканбыз. Nd: YAG жана Nd: YVO4 жогорку энергиясынын узак иштөө мөөнөтүн эске алганда, бул DPSSL Q-коммутациялоо операциялары жогорку импульстук энергияны жана эң жогорку кубаттуулукту камсыз кылат, бул аларды аблятивдик материалдарды иштетүү жана жогорку тактыктагы микромеханикалык колдонмолор үчүн идеалдуу кылат.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 6-ноябры