Visión xeral da alta potencialáser de semicondutoresdesenvolvemento segunda parte
Láser de fibra.
Os láseres de fibra proporcionan unha forma rendible de converter o brillo dos láseres de semicondutores de alta potencia.Aínda que a óptica de multiplexación de lonxitude de onda pode converter láseres semicondutores de brillo relativamente baixo noutros máis brillantes, isto supón un aumento da anchura espectral e da complexidade fotomecánica.Os láseres de fibra demostraron ser particularmente eficaces na conversión de brillo.
As fibras de dobre revestimento introducidas na década de 1990, utilizando un núcleo monomodo rodeado de revestimento multimodo, poden introducir efectivamente láseres de bomba de semicondutores multimodo de maior potencia e menor custo na fibra, creando unha forma máis económica de converter láseres de semicondutores de alta potencia. en fontes de luz máis brillantes.Para as fibras dopadas con iterbio (Yb), a bomba excita unha ampla banda de absorción centrada en 915 nm, ou unha banda de absorción máis estreita preto de 976 nm.A medida que a lonxitude de onda de bombeo se aproxima á lonxitude de onda do láser de fibra, o denominado déficit cuántico redúcese, maximizando a eficiencia e minimizando a cantidade de calor residual que hai que disipar.
Láseres de fibrae os láseres de estado sólido bombeados con diodos dependen do aumento do brillo doláser de diodo.En xeral, a medida que o brillo dos láseres de díodo segue mellorando, a potencia dos láseres que bombean tamén aumenta.A mellora do brillo dos láseres semicondutores tende a promover unha conversión de brillo máis eficiente.
Como esperamos, o brillo espacial e espectral será necesario para futuros sistemas que permitan un bombeo de baixo déficit cuántico para características de absorción estreita en láseres de estado sólido, así como esquemas de reutilización de lonxitudes de onda densas para aplicacións directas de láser de semicondutores.
Figura 2: aumento do brillo de alta potencialáseres semicondutorespermite ampliar as aplicacións
Mercado e aplicación
Os avances nos láseres de semicondutores de alta potencia fixeron posibles moitas aplicacións importantes.Dado que o custo por watt de brillo dos láseres de semicondutores de alta potencia reduciuse exponencialmente, estes láseres substitúen as tecnoloxías antigas e permiten novas categorías de produtos.
Cos custos e rendementos que se multiplican por máis de 10 cada década, os láseres de semicondutores de alta potencia perturbaron o mercado de xeito inesperado.Aínda que é difícil predicir aplicacións futuras 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 os láseres semicondutores hai máis de 50 anos, lanzou unha revolución tecnolóxica.Do mesmo xeito que a Lei de Moore, ninguén podería predecir os brillantes logros dos láseres semicondutores de alta potencia que seguiron cunha variedade de innovacións diferentes.
O futuro dos láseres semicondutores
Non hai leis fundamentais da física que rexen estas melloras, pero é probable que o continuo progreso tecnolóxico sosteña este desenvolvemento exponencial con esplendor.Os láseres de semicondutores seguirán substituíndo ás tecnoloxías tradicionais e cambiarán aínda máis a forma de facer as cousas.Máis importante aínda para o crecemento económico, os láseres de semicondutores de alta potencia tamén cambiarán o que se pode facer.
Hora de publicación: 07-nov-2023