Visió general de l’alta potèncialàser semiconductorPrimera part del desenvolupament
A mesura que l'eficiència i la potència continuen millorant, els díodes làser (Controlador de díodes làser) continuaran substituint les tecnologies tradicionals, canviant així la manera de fer les coses i permeten el desenvolupament de coses noves. La comprensió de les millores significatives en els làsers de semiconductors d’alta potència també és limitada. La conversió d’electrons a làsers a través de semiconductors es va demostrar per primera vegada el 1962 i han seguit una gran varietat d’avanços complementaris que han impulsat grans avenços en la conversió d’electrons a làsers d’alta productivitat. Aquests avenços han donat suport a aplicacions importants des de l'emmagatzematge òptic fins a la xarxa òptica a una àmplia gamma de camps industrials.
Una revisió d’aquests avenços i el seu progrés acumulat posa de manifest el potencial d’impacte encara més gran i més general en moltes àrees de l’economia. De fet, amb la millora contínua dels làsers de semiconductors d’alta potència, el seu camp d’aplicació accelerarà l’expansió i tindrà un impacte profund en el creixement econòmic.
Figura 1: Comparació de la luminància i la llei de Moore de làsers de semiconductors d'alta potència
Làsers d’estat sòlid bombats amb díodes ilàsers de fibra
Els avenços en làsers de semiconductors d’alta potència també han provocat el desenvolupament de la tecnologia làser aigües avall, on els làsers de semiconductors s’utilitzen normalment per excitar (bomba) cristalls dopats (làsers d’estat sòlid amb díode) o fibres dopades (làsers de fibra).
Tot i que els làsers de semiconductors proporcionen una energia làser eficient, petita i de baix cost, també tenen dues limitacions clau: no emmagatzemen energia i la seva brillantor és limitada. Bàsicament, moltes aplicacions requereixen dos làsers útils; L’un s’utilitza per convertir l’electricitat en una emissió làser i l’altra s’utilitza per millorar la brillantor d’aquesta emissió.
Làsers d’estat sòlid bombats amb díodes.
A finals de la dècada de 1980, l’ús de làsers de semiconductors per bombejar làsers d’estat sòlid va començar a obtenir un interès comercial important. Els làsers d’estat sòlid bombats amb díodes (DPSSL) redueixen dràsticament la mida i la complexitat dels sistemes de gestió tèrmica (principalment refrigeradors de cicle) i mòduls de guany, que històricament han utilitzat làmpades d’arc per bombar cristalls làser d’estat sòlid.
La longitud d’ona del làser semiconductor es selecciona basant-se en el solapament de característiques d’absorció espectral amb el medi de guany del làser d’estat sòlid, que pot reduir significativament la càrrega tèrmica en comparació amb l’espectre d’emissió de banda ampla de la làmpada d’arc. Tenint en compte la popularitat dels làsers dopats per neodimi que emeten longitud d’ona de 1064nm, el làser semiconductor de 808nm s’ha convertit en el producte més productiu en la producció de làser de semiconductors des de fa més de 20 anys.
La millora de l'eficiència de bombament de díodes de la segona generació es va fer possible mitjançant la brillantor de la brillantor dels làsers de semiconductors de diversos models i la capacitat d'estabilitzar l'amplada de línia d'emissió estreta mitjançant reixes de bragg a granel (VBGs) a mitjan anys 2000. Les febles i estretes característiques d’absorció espectral d’uns 880nm han despertat un gran interès pels díodes de bombes d’alta brillantor estables espectralment. Aquests làsers de major rendiment permeten bombejar el neodimi directament al nivell làser superior de 4F3/2, reduint els dèficits quàntics i, per tant, millorant l'extracció de mode fonamental a una potència mitjana superior, que d'una altra manera es limitaria a les lents tèrmiques.
A principis de la segona dècada d’aquest segle, vam assistir a un augment significatiu de potència dels làsers de 1064nm de mode únic, així com els làsers de conversió de freqüència que operen en les longituds d’ona visibles i ultraviolades. Tenint en compte la llarga vida energètica superior de ND: YAG i ND: YVO4, aquestes operacions de commutació Q DPSSL proporcionen una gran energia de pols i una potència màxima, cosa que les fa ideals per al processament de materials ablatius i aplicacions de micromacining d’alta precisió.
Post Horari: 06 de novembre de 2013