उच्च शक्तीचा आढावाअर्धवाहक लेसरविकास भाग एक
कार्यक्षमता आणि शक्ती सुधारत असताना, लेसर डायोड (लेसर डायोड ड्रायव्हर) पारंपारिक तंत्रज्ञानाची जागा घेत राहील, ज्यामुळे गोष्टी बनवण्याच्या पद्धतीत बदल होईल आणि नवीन गोष्टींचा विकास शक्य होईल. उच्च-शक्तीच्या अर्धसंवाहक लेसरमधील महत्त्वपूर्ण सुधारणांची समज देखील मर्यादित आहे. सेमीकंडक्टरद्वारे इलेक्ट्रॉनचे लेसरमध्ये रूपांतर प्रथम १९६२ मध्ये प्रदर्शित करण्यात आले आणि त्यानंतर विविध प्रकारच्या पूरक प्रगती झाल्या आहेत ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनचे उच्च-उत्पादकता लेसरमध्ये रूपांतर करण्यात मोठी प्रगती झाली आहे. या प्रगतीमुळे ऑप्टिकल स्टोरेजपासून ते ऑप्टिकल नेटवर्किंगपर्यंत औद्योगिक क्षेत्रांच्या विस्तृत श्रेणीपर्यंत महत्त्वाच्या अनुप्रयोगांना पाठिंबा मिळाला आहे.
या प्रगतीचा आणि त्यांच्या एकत्रित प्रगतीचा आढावा घेतल्यास अर्थव्यवस्थेच्या अनेक क्षेत्रांमध्ये आणखी मोठ्या आणि अधिक व्यापक प्रभावाची शक्यता अधोरेखित होते. खरं तर, उच्च-शक्तीच्या सेमीकंडक्टर लेसरच्या सतत सुधारणेसह, त्याच्या अनुप्रयोग क्षेत्राचा विस्तार वेगवान होईल आणि आर्थिक वाढीवर खोलवर परिणाम होईल.
आकृती १: ल्युमिनन्स आणि मूरच्या उच्च शक्तीच्या अर्धसंवाहक लेसरच्या नियमाची तुलना
डायोड-पंप केलेले सॉलिड-स्टेट लेसर आणिफायबर लेसर
उच्च-शक्तीच्या सेमीकंडक्टर लेसरमधील प्रगतीमुळे डाउनस्ट्रीम लेसर तंत्रज्ञानाचा विकास झाला आहे, जिथे सेमीकंडक्टर लेसर सामान्यतः डोपेड क्रिस्टल्स (डायोड-पंप केलेले सॉलिड-स्टेट लेसर) किंवा डोपेड फायबर (फायबर लेसर) उत्तेजित करण्यासाठी (पंप) वापरले जातात.
जरी सेमीकंडक्टर लेसर कार्यक्षम, लहान आणि कमी किमतीची लेसर ऊर्जा प्रदान करतात, तरी त्यांना दोन प्रमुख मर्यादा देखील आहेत: ते ऊर्जा साठवत नाहीत आणि त्यांची चमक मर्यादित असते. मुळात, अनेक अनुप्रयोगांना दोन उपयुक्त लेसरची आवश्यकता असते; एकाचा वापर वीज लेसर उत्सर्जनात रूपांतरित करण्यासाठी केला जातो आणि दुसरा त्या उत्सर्जनाची चमक वाढवण्यासाठी केला जातो.
डायोड-पंप केलेले सॉलिड-स्टेट लेसर.
१९८० च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, सॉलिड-स्टेट लेसर पंप करण्यासाठी सेमीकंडक्टर लेसरचा वापर लक्षणीय व्यावसायिक आवड निर्माण करू लागला. डायोड-पंप्ड सॉलिड-स्टेट लेसर (DPSSL) थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम्सचा आकार आणि जटिलता नाटकीयरित्या कमी करतात (प्रामुख्याने सायकल कूलर) आणि मॉड्यूल मिळवतात, ज्यांनी ऐतिहासिकदृष्ट्या सॉलिड-स्टेट लेसर क्रिस्टल्स पंप करण्यासाठी आर्क लॅम्पचा वापर केला आहे.
सेमीकंडक्टर लेसरची तरंगलांबी सॉलिड-स्टेट लेसरच्या गेन माध्यमासह स्पेक्ट्रल अवशोषण वैशिष्ट्यांच्या ओव्हरलॅपवर आधारित निवडली जाते, ज्यामुळे आर्क लॅम्पच्या वाइडबँड उत्सर्जन स्पेक्ट्रमच्या तुलनेत थर्मल भार लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकतो. १०६४nm तरंगलांबी उत्सर्जित करणाऱ्या निओडीमियम-डोपेड लेसरची लोकप्रियता लक्षात घेता, ८०८nm सेमीकंडक्टर लेसर २० वर्षांहून अधिक काळ सेमीकंडक्टर लेसर उत्पादनात सर्वात उत्पादक उत्पादन बनले आहे.
२००० च्या दशकाच्या मध्यात मल्टी-मोड सेमीकंडक्टर लेसरच्या वाढत्या ब्राइटनेसमुळे आणि बल्क ब्रॅग ग्रेटिंग्ज (VBGS) वापरून अरुंद उत्सर्जन रेषेची रुंदी स्थिर करण्याची क्षमता यामुळे दुसऱ्या पिढीतील सुधारित डायोड पंपिंग कार्यक्षमता शक्य झाली. सुमारे ८८०nm च्या कमकुवत आणि अरुंद वर्णक्रमीय शोषण वैशिष्ट्यांमुळे वर्णक्रमीय स्थिर उच्च ब्राइटनेस पंप डायोडमध्ये मोठी रस निर्माण झाला आहे. या उच्च कार्यक्षमता लेसरमुळे ४F३/२ च्या वरच्या लेसर पातळीवर थेट निओडीमियम पंप करणे शक्य होते, ज्यामुळे क्वांटम तूट कमी होते आणि त्यामुळे उच्च सरासरी पॉवरवर मूलभूत मोड निष्कर्षण सुधारते, जे अन्यथा थर्मल लेन्सद्वारे मर्यादित असते.
या शतकाच्या दुसऱ्या दशकाच्या सुरुवातीपर्यंत, आपण सिंगल-ट्रान्सव्हर्स मोड १०६४nm लेसरमध्ये तसेच दृश्यमान आणि अल्ट्राव्हायोलेट तरंगलांबींमध्ये कार्यरत असलेल्या त्यांच्या फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्जन लेसरमध्ये लक्षणीय वाढ पाहत होतो. Nd: YAG आणि Nd: YVO4 च्या दीर्घ अप्पर एनर्जी लाइफटाइममुळे, हे DPSSL Q-स्विच केलेले ऑपरेशन्स उच्च पल्स एनर्जी आणि पीक पॉवर प्रदान करतात, ज्यामुळे ते अ‍ॅब्लेटिव्ह मटेरियल प्रोसेसिंग आणि उच्च-परिशुद्धता मायक्रोमशीनिंग अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनतात.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-०६-२०२३