Profesinės žinios

Didelės galios puslaidininkinis lazeris

2021-12-13
Puslaidininkinis lazeristuri mažo dydžio, lengvo svorio, didelio elektro-optinio konversijos efektyvumo, didelio patikimumo ir ilgo tarnavimo privalumus. Jis turi svarbių pritaikymų pramoninio perdirbimo, biomedicinos ir krašto apsaugos srityse. 1962 metais amerikiečių mokslininkai sėkmingai sukūrė pirmosios kartos GaAs homogeninės struktūros įpurškimo puslaidininkinį lazerį. 1963 m. Alferovas ir kiti buvusios Sovietų Sąjungos mokslų akademijos Yofei fizikos instituto darbuotojai paskelbė apie sėkmingą dvigubo heterosandūrinio puslaidininkinio lazerio sukūrimą. Po devintojo dešimtmečio, įvedus energijos juostų inžinerijos teoriją, tuo pačiu metu atsirado naujų kristalų epitaksinių medžiagų augimo procesų [tokių kaip molekulinio pluošto epitaksė (MBE) ir metalo organinis cheminis nusodinimas garais (MOCVD) ir kt.], Kvantinių šulinių lazeriai yra istorijos scenoje, labai pagerinantys įrenginio veikimą ir pasiekiantys didelę galią.
Didelės galios puslaidininkiniai lazeriai daugiausia skirstomi į dvi struktūras: vieno vamzdžio ir juostos juostą. Vieno vamzdžio konstrukcija dažniausiai pritaikyta plačios juostos ir didelės optinės ertmės konstrukcijai ir padidina stiprinimo plotą, kad būtų pasiekta didelė galia ir sumažinta katastrofiška ertmės paviršiaus žala; Juostos juostos struktūra Tai lygiagreti linijinė kelių vieno vamzdžio lazerių masyvas, keli lazeriai veikia tuo pačiu metu, o tada sujungia spindulius ir kitas priemones, kad būtų pasiekta didelės galios lazerio išvestis. Originalūs didelės galios puslaidininkiniai lazeriai daugiausia naudojami siurbti kietojo kūno lazerius ir skaidulinius lazerius, kurių bangų diapazonas yra 808 nm. Ir 980 nm. Su artimųjų infraraudonųjų spindulių juostos brandadidelės galios puslaidininkinis lazerisvieneto technologiją ir sąnaudų mažinimą, nuolat tobulinamas kietojo kūno lazerių ir jais paremtų šviesolaidinių lazerių veikimas. Vieno vamzdžio nuolatinės bangos (CW) išėjimo galia Dešimtmečio 8,1 W pasiekė 29,5 W lygį, juostos CW išėjimo galia pasiekė 1010 W lygį, o impulsų išėjimo galia pasiekė 2800 W lygį, o tai labai paskatino lazerinių technologijų taikymo procesas apdirbimo srityje. Puslaidininkinių lazerių, kaip siurblio šaltinio, kaina sudaro 1/3–1/2 viso kietojo kūno lazerio sąnaudų, o tai sudaro 1/2–2/3 skaidulinių lazerių. Todėl sparti pluoštinių lazerių ir kietojo kūno lazerių plėtra prisidėjo prie didelės galios puslaidininkinių lazerių kūrimo.
Nuolat tobulinant puslaidininkinių lazerių našumą ir nuolat mažinant sąnaudas, jo taikymo sritis tapo vis platesnė. Kaip pasiekti didelės galios puslaidininkinius lazerius visada buvo tyrimų priešakyje ir taške. Norint pasiekti didelės galios puslaidininkinius lazerinius lustus, būtina pradėti nuo Apsvarstyti trys medžiagos, konstrukcijos ir ertmės paviršiaus apsaugos aspektai:
1) Medžiagų technologija. Tai gali prasidėti nuo dviejų aspektų: padidinti pelną ir užkirsti kelią oksidacijai. Atitinkamos technologijos apima įtemptų kvantinių šulinių technologiją ir kvantinių šulinių be aliuminio technologiją. 2) Konstrukcinė technologija. Kad lustas neperdegtų esant didelei išėjimo galiai, dažniausiai naudojama asimetrinė Waveguide technologija ir plataus bangolaidžio didelės optinės ertmės technologija. 3) Ertmės paviršiaus apsaugos technologija. Siekiant išvengti katastrofiško optinio veidrodžio pažeidimo (COMD), pagrindinės technologijos apima nesugeriančių ertmių paviršiaus technologijas, ertmės paviršiaus pasyvavimo technologijas ir dengimo technologijas. Įvairiose pramonės šakose Lazerinių diodų, naudojamų kaip siurblio šaltinis, ar tiesiogiai taikomi, kūrimas kelia papildomų reikalavimų puslaidininkiniams lazeriniams šviesos šaltiniams. Esant didesniems galios poreikiams, siekiant išlaikyti aukštą spindulio kokybę, reikia atlikti lazerio spindulių derinimą. Puslaidininkinio lazerio pluošto derinys Spindulio technologija daugiausia apima: įprastinį pluošto sujungimą (TBC), tankaus bangos ilgio derinimo (DWDM) technologiją, spektrinio sujungimo (SBC) technologiją, koherentinio pluošto sujungimo (CBC) technologiją ir kt.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept