ພາບລວມຂອງພະລັງງານສູງເລເຊີ semiconductorສ່ວນຫນຶ່ງການພັດທະນາ
ໃນຂະນະທີ່ປະສິດທິພາບແລະພະລັງງານສືບຕໍ່ປັບປຸງ, laser diodes (ໄດເວີ laser diodes) ຈະສືບຕໍ່ທົດແທນເຕັກໂນໂລຊີແບບດັ້ງເດີມ, ສະນັ້ນການປ່ຽນແປງວິທີການຂອງການຜະລິດແລະເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາຂອງສິ່ງໃຫມ່. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບການປັບປຸງທີ່ສໍາຄັນໃນ lasers semiconductor ພະລັງງານສູງແມ່ນຍັງຈໍາກັດ. ການປ່ຽນແປງຂອງເອເລັກໂຕຣນິກເປັນ lasers ຜ່ານ semiconductors ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 1962, ແລະຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າເພີ່ມເຕີມໄດ້ປະຕິບັດຕາມທີ່ໄດ້ຂັບເຄື່ອນຄວາມກ້າວຫນ້າອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການປ່ຽນເອເລັກໂຕຣນິກເປັນ lasers ຜົນຜະລິດສູງ. ຄວາມກ້າວຫນ້າເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ສະຫນັບສະຫນູນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນຈາກການເກັບຮັກສາ optical ກັບເຄືອຂ່າຍ optical ກັບລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາ.
ການທົບທວນຄືນຄວາມກ້າວຫນ້າເຫຼົ່ານີ້ແລະຄວາມກ້າວຫນ້າສະສົມຂອງພວກມັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງທ່າແຮງສໍາລັບຜົນກະທົບທີ່ກວ້າງຂວາງແລະຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນຫຼາຍຂົງເຂດຂອງເສດຖະກິດ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ດ້ວຍການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເລເຊີ semiconductor ພະລັງງານສູງ, ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນຈະເລັ່ງການຂະຫຍາຍຕົວ, ແລະຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການເຕີບໂຕຂອງເສດຖະກິດ.
ຮູບທີ 1: ການປຽບທຽບຄວາມສະຫວ່າງ ແລະ ກົດໝາຍຂອງ Moore ຂອງເລເຊີເຊມິຄອນດັກເຕີພະລັງງານສູງ
Diode-pumped lasers ລັດແຂງແລະlasers ເສັ້ນໄຍ
ຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເລເຊີ semiconductor ພະລັງງານສູງຍັງໄດ້ນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຊີ lasers ລົງ, ບ່ອນທີ່ lasers semiconductor ປົກກະຕິແລ້ວຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອ excite (pump) ໄປເຊຍກັນ doped (diode-pumped Solid-state lasers) ຫຼືເສັ້ນໄຍ doped ( lasers fiber).
ເຖິງແມ່ນວ່າເລເຊີ semiconductor ໃຫ້ພະລັງງານເລເຊີທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະລາຄາຖືກ, ພວກມັນຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ສໍາຄັນສອງຢ່າງ: ພວກມັນບໍ່ເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະຄວາມສະຫວ່າງຂອງພວກມັນຖືກຈໍາກັດ. ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຈໍານວນຫຼາຍຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີສອງ lasers ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ; ອັນໜຶ່ງຖືກໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນໄຟຟ້າໄປສູ່ການປ່ອຍອາຍພິດເລເຊີ, ແລະອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມຄວາມສະຫວ່າງຂອງການປ່ອຍອາຍພິດນັ້ນ.
ໄດໂອດ-ສູບ lasers Solid-state.
ໃນທ້າຍຊຸມປີ 1980, ການນໍາໃຊ້ເລເຊີ semiconductor ເພື່ອສູບ lasers ແຂງເລີ່ມຕົ້ນໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈທາງການຄ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. Diode-pumped Solid-state lasers (DPSSL) ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຂະຫນາດແລະຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງລະບົບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ (ຕົ້ນຕໍ coolers ວົງຈອນ) ແລະໄດ້ຮັບໂມດູນ, ເຊິ່ງປະຫວັດສາດໄດ້ນໍາໃຊ້ໂຄມໄຟ arc ເພື່ອສູບໄປເຊຍກັນເລເຊີຂອງແຂງ.
ຄວາມຍາວຂອງເລເຊີ semiconductor ໄດ້ຖືກເລືອກໂດຍອີງໃສ່ການຊ້ອນກັນຂອງຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມ spectral ກັບຂະຫນາດກາງໄດ້ຮັບຂອງເລເຊີຂອງລັດແຂງ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການໂຫຼດຄວາມຮ້ອນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບໃສ່ກັບຄວາມກວ້າງຂອງການປ່ອຍອາຍພິດຂອງໂຄມໄຟ arc. ພິຈາລະນາຄວາມນິຍົມຂອງເລເຊີ neodymium-doped emitting wavelength 1064nm, laser semiconductor 808nm ໄດ້ກາຍເປັນຜະລິດຕະພັນທີ່ມີປະສິດຕິຜົນທີ່ສຸດໃນການຜະລິດເລເຊີ semiconductor ສໍາລັບຫຼາຍກວ່າ 20 ປີ.
ການປັບປຸງປະສິດທິພາບການສູບ diode ຂອງລຸ້ນທີສອງແມ່ນເປັນໄປໄດ້ໂດຍການເພີ່ມຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີ semiconductor ຫຼາຍໂຫມດແລະຄວາມສາມາດໃນການສະຖຽນລະພາບເສັ້ນການປ່ອຍອາຍພິດແຄບໂດຍໃຊ້ Bragg gratings (VBGS) ໃນກາງປີ 2000. ຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມຂອງສະເປກທຣາທີ່ອ່ອນແອ ແລະແຄບຂອງປະມານ 880nm ໄດ້ກະຕຸ້ນຄວາມສົນໃຈອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ spectrally ຄົງທີ່ diodes pump ຄວາມສະຫວ່າງສູງ. ເລເຊີທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສູບ neodymium ໂດຍກົງໃນລະດັບ laser ເທິງຂອງ 4F3/2, ຫຼຸດຜ່ອນການຂາດດຸນ quantum ແລະດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງການສະກັດເອົາຮູບແບບພື້ນຖານທີ່ພະລັງງານສະເລ່ຍທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຈະຖືກຈໍາກັດໂດຍທັດສະນະຄວາມຮ້ອນ.
ໃນຊ່ວງຕົ້ນທົດສະວັດທີສອງຂອງສະຕະວັດນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນການເພີ່ມພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນເລເຊີ 1064nm ແບບຂ້າມຜ່ານແບບດຽວ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເລເຊີການປ່ຽນຄວາມຖີ່ຂອງພວກມັນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຄື້ນທີ່ເບິ່ງເຫັນ ແລະ ແສງ ultraviolet. ເນື່ອງຈາກອາຍຸການພະລັງງານທີ່ຍາວນານຂອງ Nd: YAG ແລະ Nd: YVO4, ການປະຕິບັດງານເຫຼົ່ານີ້ DPSSL Q-switched ໃຫ້ພະລັງງານກໍາມະຈອນສູງແລະພະລັງງານສູງສຸດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ ablative ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ micromachining ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ.
ເວລາປະກາດ: ວັນທີ 06-06-2023