उच्च शक्तीचा आढावाअर्धवाहक लेसरविकास भाग दोन
फायबर लेसर.
फायबर लेसर उच्च शक्तीच्या सेमीकंडक्टर लेसरची चमक रूपांतरित करण्याचा एक किफायतशीर मार्ग प्रदान करतात. जरी तरंगलांबी मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिक्स तुलनेने कमी-ब्राइटनेस सेमीकंडक्टर लेसरला उजळ लेसरमध्ये रूपांतरित करू शकतात, परंतु हे वाढीव स्पेक्ट्रल रुंदी आणि फोटोमेकॅनिकल जटिलतेमुळे होते. ब्राइटनेस रूपांतरणात फायबर लेसर विशेषतः प्रभावी असल्याचे सिद्ध झाले आहे.
१९९० च्या दशकात सादर केलेले डबल-क्लॅड फायबर, मल्टीमोड क्लॅडिंगने वेढलेल्या सिंगल-मोड कोरचा वापर करून, उच्च-शक्तीचे, कमी किमतीचे मल्टीमोड सेमीकंडक्टर पंप लेसर प्रभावीपणे फायबरमध्ये समाविष्ट करू शकतात, ज्यामुळे उच्च-शक्तीचे सेमीकंडक्टर लेसर उजळ प्रकाश स्रोतांमध्ये रूपांतरित करण्याचा अधिक किफायतशीर मार्ग तयार होतो. यटरबियम-डोपेड (Yb) फायबरसाठी, पंप ९१५nm वर केंद्रित असलेल्या विस्तृत शोषण बँडला किंवा ९७६nm जवळील अरुंद शोषण बँडला उत्तेजित करतो. पंपिंग तरंगलांबी फायबर लेसरच्या लेसिंग तरंगलांबीजवळ येताच, तथाकथित क्वांटम डेफिसिट कमी होते, ज्यामुळे कार्यक्षमता जास्तीत जास्त होते आणि विरघळण्याची आवश्यकता असलेल्या उष्णतेचे प्रमाण कमी होते.
फायबर लेसरआणि डायोड-पंप केलेले सॉलिड-स्टेट लेसर दोन्ही प्रकाशाच्या वाढीवर अवलंबून असतातडायोड लेसर. सर्वसाधारणपणे, डायोड लेसरची चमक जसजशी वाढत जाते तसतसे ते पंप करत असलेल्या लेसरची शक्ती देखील वाढते. सेमीकंडक्टर लेसरची चमक सुधारणेमुळे अधिक कार्यक्षम ब्राइटनेस रूपांतरणाला प्रोत्साहन मिळते.
आपल्या अपेक्षेप्रमाणे, भविष्यातील प्रणालींसाठी स्थानिक आणि वर्णक्रमीय चमक आवश्यक असेल जी सॉलिड-स्टेट लेसरमध्ये अरुंद शोषण वैशिष्ट्यांसाठी कमी क्वांटम डेफिसिट पंपिंग सक्षम करेल, तसेच थेट अर्धसंवाहक लेसर अनुप्रयोगांसाठी दाट तरंगलांबी पुनर्वापर योजना देखील सक्षम करेल.
आकृती २: उच्च-शक्तीची वाढलेली चमकअर्धवाहक लेसरअनुप्रयोगांचा विस्तार करण्यास अनुमती देते
बाजार आणि अनुप्रयोग
उच्च-शक्तीच्या अर्धवाहक लेसरमधील प्रगतीमुळे अनेक महत्त्वाचे अनुप्रयोग शक्य झाले आहेत. उच्च-शक्तीच्या अर्धवाहक लेसरची प्रति ब्राइटनेस वॅट किंमत झपाट्याने कमी झाली असल्याने, हे लेसर जुन्या तंत्रज्ञानाची जागा घेतात आणि नवीन उत्पादन श्रेणी सक्षम करतात.
दर दशकात किंमत आणि कामगिरी १० पटीने सुधारत असताना, उच्च-शक्तीच्या सेमीकंडक्टर लेसरने अनपेक्षित मार्गांनी बाजारपेठेत गोंधळ घातला आहे. भविष्यातील अनुप्रयोगांचा अचूक अंदाज लावणे कठीण असले तरी, पुढील दशकातील शक्यतांची कल्पना करण्यासाठी गेल्या तीन दशकांमध्ये मागे वळून पाहणे देखील बोधप्रद आहे (आकृती २ पहा).
५० वर्षांहून अधिक वर्षांपूर्वी जेव्हा हॉलने सेमीकंडक्टर लेसरचे प्रात्यक्षिक दाखवले तेव्हा त्यांनी एक तांत्रिक क्रांती घडवली. मूरच्या कायद्याप्रमाणे, उच्च-शक्तीच्या सेमीकंडक्टर लेसरच्या विविध नवोपक्रमांनंतर येणाऱ्या चमकदार कामगिरीचा अंदाज कोणीही लावू शकत नव्हता.
सेमीकंडक्टर लेसरचे भविष्य
या सुधारणांवर भौतिकशास्त्राचे कोणतेही मूलभूत नियम नाहीत, परंतु सतत तांत्रिक प्रगतीमुळे या घातांकीय विकासाला वैभवात टिकवून ठेवण्याची शक्यता आहे. सेमीकंडक्टर लेसर पारंपारिक तंत्रज्ञानाची जागा घेत राहतील आणि गोष्टी बनवण्याच्या पद्धतीत आणखी बदल करतील. आर्थिक वाढीसाठी अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, उच्च-शक्तीचे सेमीकंडक्टर लेसर काय बनवता येते ते देखील बदलतील.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-०७-२०२३