Жоғары қуатқа шолужартылай өткізгіш лазердамытудың бірінші бөлімі
Тиімділік пен қуат жақсарған сайын лазерлік диодтар(лазерлік диодтардың драйвері) дәстүрлі технологияларды алмастыруды жалғастырады, осылайша заттардың жасалу тәсілін өзгертеді және жаңа заттардың дамуына мүмкіндік береді.Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердегі елеулі жақсартуларды түсіну де шектеулі.Жартылай өткізгіштер арқылы электрондарды лазерлерге түрлендіру алғаш рет 1962 жылы көрсетілді және электрондарды өнімділігі жоғары лазерлерге түрлендіруде үлкен жетістіктерге қол жеткізген көптеген қосымша жетістіктер болды.Бұл жетістіктер оптикалық жадтан оптикалық желіге, өнеркәсіптік өрістердің кең ауқымына дейінгі маңызды қолданбаларға қолдау көрсетті.
Осы жетістіктерді және олардың жиынтық прогресті шолу экономиканың көптеген салаларында одан да үлкен және кеңірек әсер ету мүмкіндігін көрсетеді.Шын мәнінде, жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердің үздіксіз жетілдірілуімен оның қолдану өрісі кеңеюді тездетеді және экономикалық өсуге терең әсер етеді.
1-сурет: Жарықтығы мен жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазерлердің Мур заңын салыстыру
Диодпен айдалатын қатты күйдегі лазерлер жәнеталшықты лазерлер
Жоғары қуатты жартылай өткізгішті лазерлердегі жетістіктер сонымен қатар жартылай өткізгішті лазерлер әдетте қоспаланған кристалдарды (диодпен айдалатын қатты күйдегі лазерлер) немесе қоспаланған талшықтарды (талшықты лазерлер) қоздыру (сорғылау) үшін қолданылатын төменгі ағындық лазер технологиясының дамуына әкелді.
Жартылай өткізгішті лазерлер тиімді, шағын және арзан лазер энергиясын қамтамасыз еткенімен, олардың екі негізгі шектеулері бар: олар энергияны сақтамайды және олардың жарықтығы шектеулі.Негізінде, көптеген қолданбалар екі пайдалы лазерді қажет етеді;Біреуі электр энергиясын лазерлік сәуле шығаруға түрлендіру үшін, ал екіншісі сол сәулеленудің жарықтығын арттыру үшін қолданылады.
Диодпен айдалатын қатты күйдегі лазерлер.
1980 жылдардың аяғында қатты күйдегі лазерлерді айдау үшін жартылай өткізгішті лазерлерді пайдалану айтарлықтай коммерциялық қызығушылыққа ие бола бастады.Диодпен айдалатын қатты күйдегі лазерлер (DPSSL) жылуды басқару жүйелерінің (ең алдымен цикл салқындатқыштары) және күшейту модульдерінің өлшемі мен күрделілігін күрт төмендетеді, олар тарихи түрде қатты күйдегі лазер кристалдарын айдау үшін доға шамдарын пайдаланды.
Жартылай өткізгішті лазердің толқын ұзындығы спектрлік жұтылу сипаттамаларының қатты күйдегі лазердің күшейту ортасымен қабаттасуы негізінде таңдалады, бұл доға шамының кең жолақты сәулелену спектрімен салыстырғанда жылу жүктемесін айтарлықтай төмендете алады.1064 нм толқын ұзындығын шығаратын неодим қосылған лазерлердің танымалдылығын ескере отырып, 808 нм жартылай өткізгіш лазер 20 жылдан астам жартылай өткізгіш лазер өндірісіндегі ең өнімді өнім болды.
Екінші буынның диодты айдау тиімділігін арттыру көп режимді жартылай өткізгіш лазерлердің жарықтығын арттыру және 2000 жылдардың ортасында жаппай Bragg торларын (VBGS) пайдалана отырып, тар сәуле шығару желілерін тұрақтандыру мүмкіндігінің арқасында мүмкін болды.880 нм шамасында әлсіз және тар спектрлік жұтылу сипаттамалары спектрлік тұрақты жоғары жарықтығы бар сорғы диодтарына үлкен қызығушылық тудырды.Бұл жоғары өнімді лазерлер неодимды 4F3/2 лазердің жоғарғы деңгейінде тікелей айдауға мүмкіндік береді, бұл кванттық тапшылықты азайтады және осылайша термиялық линзалармен шектелетін жоғары орташа қуатта негізгі режимді шығаруды жақсартады.
Осы ғасырдың екінші онжылдығында біз бір көлденең режимдегі 1064 нм лазерлердің, сондай-ақ олардың көрінетін және ультракүлгін толқын ұзындықтарында жұмыс істейтін жиілікті түрлендіру лазерлерінің қуаттылығының айтарлықтай артуына куә болдық.Nd: YAG және Nd: YVO4 жоғары энергияның ұзақ қызмет ету мерзімін ескере отырып, бұл DPSSL Q-қосқыш операциялары жоғары импульстік энергия мен ең жоғары қуатты қамтамасыз етеді, бұл оларды абляциялық материалды өңдеу және жоғары дәлдіктегі микро өңдеу қолданбалары үшін тамаша етеді.
Жіберу уақыты: 06 қараша 2023 ж