Visión xeral da alta potenciaLáser semiconductorDesenvolvemento da segunda parte
Láser de fibra.
Os láseres de fibra proporcionan un xeito rendible de converter o brillo dos láseres de semiconductor de alta potencia. Aínda que a óptica de multiplexación de lonxitude de onda pode converter láseres de semiconductor relativamente baixos en brillo en outros máis brillantes, isto supón un aumento do ancho espectral e a complexidade fotomecánica. Os láseres de fibra demostraron ser especialmente eficaces na conversión de brillo.
As fibras de dobre revestimento introducidas na década de 1990, empregando un núcleo de modo único rodeado de revestimento multimode, pode introducir eficazmente láseres de bomba de semicondutores de menor custo de menor custo en fibra, creando un xeito máis económico de converter láser de semicondutores de alta potencia en fontes de luz. Para as fibras dopadas por Ytterbium (YB), a bomba excita unha ampla banda de absorción centrada en 915nm ou unha banda de absorción máis estreita preto de 976nm. A medida que a lonxitude de onda de bombeo se achega á lonxitude de onda do láser de fibra, redúcese o chamado déficit cuántico, maximizando a eficiencia e minimizando a cantidade de calor dos residuos que hai que disipar.
Láseres de fibrae os láseres de estado sólido bombeados con diodo dependen do aumento do brillo doláser de diodo. En xeral, a medida que o brillo dos láseres de diodos segue mellorando, a potencia dos láseres que bomba tamén aumenta. A mellora do brillo dos láseres de semiconductores tende a promover unha conversión de brillo máis eficiente.
Como esperamos, o brillo espacial e espectral será necesario para os sistemas futuros que permitan un baixo déficit cuántico bombeo para características de absorción estreitas en láseres de estado sólido, así como esquemas de reutilización de lonxitude de onda densa para aplicacións láser semiconductor directo.
Figura 2: aumento do brillo de alta potenciaLáseres de semiconductorespermite ampliar as aplicacións
Mercado e aplicación
Os avances en láseres de semiconductor de alta potencia fixeron posibles moitas aplicacións importantes. Dado que o custo por brillo Watt de láseres de semiconductor de alta potencia reduciuse exponencialmente, estes láseres substitúen as tecnoloxías antigas e permiten novas categorías de produtos.
Con custo e rendemento mellorando máis de 10 veces cada década, os láseres de semiconductores de alta potencia perturbaron o mercado de forma inesperada. Aínda que é difícil predecir as futuras aplicacións con precisión, tamén é instructivo mirar cara atrás nas últimas tres décadas para imaxinar as posibilidades da próxima década (ver figura 2).
Cando Hall demostrou láseres semiconductores hai máis de 50 anos, lanzou unha revolución tecnolóxica. Do mesmo xeito que a lei de Moore, ninguén podería predicir os brillantes logros de láseres semicondutores de alta potencia que seguiron con diversas innovacións.
O futuro dos láseres de semiconductores
Non hai leis fundamentais da física que rexan estas melloras, pero o progreso tecnolóxico continuo é probable que sustente este desenvolvemento exponencial no esplendor. Os láseres de semiconductores continuarán substituíndo as tecnoloxías tradicionais e cambiarán aínda máis a forma de facer as cousas. Máis importante para o crecemento económico, os láseres de semiconductores de alta potencia tamén cambiarán o que se pode facer.
Tempo de publicación: novembro-07-2023