Жоғары қуатқа шолужартылай өткізгіш лазердамудың бірінші бөлігі
Тиімділік пен қуат жақсара берген сайын, лазерлік диодтар (лазерлік диодтар драйвері) дәстүрлі технологияларды алмастыра береді, осылайша заттардың жасалу тәсілін өзгертеді және жаңа заттардың дамуына мүмкіндік береді. Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердегі айтарлықтай жетістіктерді түсіну де шектеулі. Электрондарды жартылай өткізгіштер арқылы лазерлерге түрлендіру алғаш рет 1962 жылы көрсетілді, содан кейін электрондарды жоғары өнімді лазерлерге түрлендіруде үлкен жетістіктерге қол жеткізген бірқатар толықтырушы жетістіктер пайда болды. Бұл жетістіктер оптикалық сақтаудан бастап оптикалық желілерге және өнеркәсіптік салалардың кең ауқымына дейінгі маңызды қолданбаларды қолдады.
Осы жетістіктерді және олардың жинақталған ілгерілеуін шолу экономиканың көптеген салаларына одан да үлкен және кең таралған әсер ету әлеуетін көрсетеді. Шын мәнінде, жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердің үздіксіз жетілдірілуімен оны қолдану саласы кеңеюді жеделдетеді және экономикалық өсуге терең әсер етеді.
1-сурет: Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердің жарықтығын және Мур заңын салыстыру
Диодпен сорылатын қатты денелі лазерлер жәнеталшықты лазерлер
Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердегі жетістіктер сонымен қатар төменгі ағынды лазер технологиясының дамуына әкелді, мұнда жартылай өткізгіш лазерлер әдетте легирленген кристалдарды (диодпен айдалатын қатты күйдегі лазерлер) немесе легирленген талшықтарды (талшықты лазерлер) қоздыру (айдау) үшін қолданылады.
Жартылай өткізгіш лазерлер тиімді, шағын және арзан лазер энергиясын қамтамасыз еткенімен, олардың екі негізгі шектеуі бар: олар энергияны сақтамайды және олардың жарықтығы шектеулі. Негізінен, көптеген қолданбалар екі пайдалы лазерді қажет етеді; Біреуі электр энергиясын лазер сәулесіне айналдыру үшін, ал екіншісі сол сәуленің жарықтығын арттыру үшін қолданылады.
Диодпен сорылатын қатты денелі лазерлер.
1980 жылдардың соңында қатты денелі лазерлерді айдау үшін жартылай өткізгіш лазерлерді пайдалану айтарлықтай коммерциялық қызығушылыққа ие бола бастады. Диодты айдайтын қатты денелі лазерлер (DPSSL) термиялық басқару жүйелерінің (негізінен циклдік салқындатқыштардың) және күшейту модульдерінің өлшемін және күрделілігін айтарлықтай азайтады, олар тарихи түрде қатты денелі лазер кристалдарын айдау үшін доғалық шамдарды пайдаланған.
Жартылай өткізгіш лазердің толқын ұзындығы спектрлік жұтылу сипаттамаларының қатты денелі лазердің күшейту ортасымен қабаттасуына негізделіп таңдалады, бұл доғалық шамның кең жолақты сәулелену спектрімен салыстырғанда жылу жүктемесін айтарлықтай төмендетуі мүмкін. 1064 нм толқын ұзындығын шығаратын неодиммен легирленген лазерлердің танымалдылығын ескере отырып, 808 нм жартылай өткізгіш лазер 20 жылдан астам уақыт бойы жартылай өткізгіш лазер өндірісіндегі ең өнімді өнімге айналды.
Екінші буынның диодты айдау тиімділігінің жақсаруы көп режимді жартылай өткізгіш лазерлердің жарықтығының артуы және 2000 жылдардың ортасында көлемді Брэгг торларын (VBGS) қолдана отырып, тар сәулелену сызықтарының енін тұрақтандыру мүмкіндігінің арқасында мүмкін болды. Шамамен 880 нм әлсіз және тар спектрлік жұту сипаттамалары спектрлік тұрғыдан тұрақты жоғары жарықтықты сорғы диодтарына үлкен қызығушылық тудырды. Бұл жоғары өнімді лазерлер неодийді тікелей 4F3/2 жоғарғы лазер деңгейінде айдауға мүмкіндік береді, кванттық тапшылықты азайтады және осылайша орташа қуатта негізгі режимді алуды жақсартады, бұл басқаша термиялық линзалармен шектелетін еді.
Осы ғасырдың екінші онжылдығының басында біз бір көлденең режимді 1064 нм лазерлердің, сондай-ақ көрінетін және ультракүлгін толқын ұзындықтарында жұмыс істейтін жиілікті түрлендіру лазерлерінің қуатының айтарлықтай артуына куә болдық. Nd: YAG және Nd: YVO4 жоғары энергиясының ұзақ қызмет ету мерзімін ескере отырып, бұл DPSSL Q-коммутациялық операциялары жоғары импульстік энергия мен шың қуатын қамтамасыз етеді, бұл оларды абляциялық материалды өңдеу және жоғары дәлдіктегі микроөңдеу қолданбалары үшін өте қолайлы етеді.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 6 қараша