Yüksək gücün icmalıyarımkeçirici lazerinkişaf birinci hissə
Səmərəlilik və güc yaxşılaşmağa davam etdikcə, lazer diodları (lazer diodları sürücüsü) ənənəvi texnologiyaların yerini tutmağa davam edəcək və bununla da əşyaların istehsal üsulunu dəyişdirəcək və yeni şeylərin inkişafına imkan yaradacaq. Yüksək güclü yarımkeçirici lazerlərdəki əhəmiyyətli irəliləyişlərin anlaşılması da məhduddur. Elektronların yarımkeçiricilər vasitəsilə lazerlərə çevrilməsi ilk dəfə 1962-ci ildə nümayiş etdirilib və elektronların yüksək məhsuldarlıqlı lazerlərə çevrilməsində böyük irəliləyişlərə səbəb olan müxtəlif tamamlayıcı irəliləyişlər müşahidə olunub. Bu irəliləyişlər optik yaddaşdan optik şəbəkəyə və geniş sənaye sahələrinə qədər mühüm tətbiqləri dəstəkləyib.
Bu irəliləyişlərin və onların ümumi irəliləyişinin nəzərdən keçirilməsi iqtisadiyyatın bir çox sahələrində daha böyük və daha geniş təsir potensialını vurğulayır. Əslində, yüksək güclü yarımkeçirici lazerlərin davamlı təkmilləşdirilməsi ilə onun tətbiq sahəsi genişlənməni sürətləndirəcək və iqtisadi artıma dərin təsir göstərəcək.
Şəkil 1: Yüksək güclü yarımkeçirici lazerlərin parlaqlığının və Mur qanununun müqayisəsi
Diodla vurulan bərk hal lazerləri vəlif lazerləri
Yüksək güclü yarımkeçirici lazerlərdəki irəliləyişlər, yarımkeçirici lazerlərin adətən aşqarlanmış kristalları (diodla vurulmuş bərk hal lazerləri) və ya aşqarlanmış lifləri (lif lazerləri) həyəcanlandırmaq (nasoslamaq) üçün istifadə edildiyi aşağı axın lazer texnologiyasının inkişafına da səbəb olmuşdur.
Yarımkeçirici lazerlər səmərəli, kiçik və ucuz lazer enerjisi təmin etsələr də, onların iki əsas məhdudiyyəti var: enerji saxlamırlar və parlaqlıqları məhduddur. Əsasən, bir çox tətbiq üçün iki faydalı lazer tələb olunur; Biri elektrik enerjisini lazer emissiyasına çevirmək üçün, digəri isə həmin emissiyanın parlaqlığını artırmaq üçün istifadə olunur.
Diodla vurulan bərk hal lazerləri.
1980-ci illərin sonlarında yarımkeçirici lazerlərin bərk cisimli lazerləri pompalamaq üçün istifadəsi əhəmiyyətli kommersiya marağı qazanmağa başladı. Diodla pompalanan bərk cisimli lazerlər (DPSSL) tarixən bərk cisimli lazer kristallarını pompalamaq üçün qövs lampalarından istifadə edən istilik idarəetmə sistemlərinin (əsasən dövri soyuducuların) və gücləndirmə modullarının ölçüsünü və mürəkkəbliyini kəskin şəkildə azaldır.
Yarımkeçirici lazerin dalğa uzunluğu, qövs lampasının genişzolaqlı emissiya spektri ilə müqayisədə istilik yükünü əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilən bərk cisimli lazerin gücləndirici mühiti ilə spektral udma xüsusiyyətlərinin üst-üstə düşməsinə əsasən seçilir. 1064 nm dalğa uzunluğu yayan neodim ilə aşqarlanmış lazerlərin populyarlığını nəzərə alaraq, 808 nm yarımkeçirici lazer 20 ildən çoxdur ki, yarımkeçirici lazer istehsalında ən məhsuldar məhsula çevrilib.
İkinci nəslin diod nasos səmərəliliyinin artması çoxmodlu yarımkeçirici lazerlərin artan parlaqlığı və 2000-ci illərin ortalarında toplu Bragg qəfəsləri (VBGS) istifadə edərək dar emissiya xətti enlərini sabitləşdirmək qabiliyyəti sayəsində mümkün olmuşdur. Təxminən 880 nm zəif və dar spektral udma xüsusiyyətləri spektral cəhətdən sabit yüksək parlaqlıqlı nasos diodlarına böyük maraq oyadır. Bu daha yüksək performanslı lazerlər, neodimiumun birbaşa 4F3/2 yuxarı lazer səviyyəsində nasoslamasını mümkün edir, kvant çatışmazlıqlarını azaldır və bununla da daha yüksək orta gücdə fundamental rejim çıxarışını yaxşılaşdırır, əks halda bu, istilik linzaları ilə məhdudlaşdırıla bilər.
Bu əsrin ikinci onilliyinin əvvəllərində tək eninə rejimli 1064nm lazerlərdə, eləcə də görünən və ultrabənövşəyi dalğa uzunluqlarında işləyən tezlik çevirmə lazerlərində əhəmiyyətli dərəcədə güc artımının şahidi olurduq. Nd: YAG və Nd: YVO4-ün uzun yuxarı enerji ömrü nəzərə alınmaqla, bu DPSSL Q-kommutasiya əməliyyatları yüksək impuls enerjisi və pik güc təmin edir və bu da onları ablativ material emalı və yüksək dəqiqlikli mikroemal tətbiqləri üçün ideal edir.
Yazı vaxtı: 06 Noyabr 2023