Ezagutza Profesionala

Potentzia handiko laser erdieroalea

2021-12-13
Laser erdieroaleaTamaina txikia, pisu arina, bihurketa elektro-optikoko eraginkortasun handia, fidagarritasun handia eta bizitza luzearen abantailak ditu. Aplikazio garrantzitsuak ditu industria-prozesamenduaren, biomedikuntzaren eta defentsa nazionalaren alorretan. 1962an, zientzialari estatubatuarrek arrakastaz garatu zuten lehen belaunaldiko GaAs egitura homogeneoko injekziozko laser erdieroalea. 1963an, Alferovek eta Sobietar Zientzien Akademia ohiko Yofei Fisika Institutuko beste batzuek heterojunkzio bikoitzeko laser erdieroale baten garapen arrakastatsua iragarri zuten. 1980ko hamarkadaren ostean, energia-banden ingeniaritza teoriaren sarrera dela eta, aldi berean, kristalezko material epitaxialaren hazkuntza-prozesu berrien agerpena [esaterako, izpi molekularra epitaxia (MBE) eta metal organiko kimiko lurrun-deposizioa (MOCVD), etab.], putzu kuantikoko laserrak historiaren eszenatokian daude, gailuen errendimendua asko hobetuz eta potentzia handiko irteera lortuz.
Potentzia handiko erdieroaleen laserrak bi egituratan banatzen dira nagusiki: hodi bakarra eta barra-banda. Hodi bakarreko egiturak gehienbat banda zabalaren eta barrunbe optiko handiaren diseinua hartzen du, eta irabazi-eremua handitzen du potentzia handiko irteera lortzeko eta barrunbearen gainazaleko kalte katastrofikoak murrizteko; Barra-zerrenda egitura Hodi bakarreko laser anitzen sorta lineal paraleloa da, laser anitzek aldi berean funtzionatzen dute eta, ondoren, habeak eta beste baliabide batzuk konbinatzen dituzte potentzia handiko laser irteera lortzeko. Potentzia handiko erdieroaleen jatorrizko laserrak egoera solidoko laserrak eta zuntz laserrak ponpatzeko erabiltzen dira batez ere, 808 nm-ko uhin-bandarekin. Eta 980 nm. Infragorri hurbileko bandaren heldutasunarekinpotentzia handiko erdieroaleen laserraunitateen teknologia eta kostuen murrizketa, egoera solidoko laser guztien eta horietan oinarritutako zuntz laserren errendimendua etengabe hobetu da. Hodi bakarreko uhin jarraituaren (CW) irteerako potentzia Hamarkadako 8.1W 29.5W-ko mailara iritsi zen, CW barra-irteerako potentzia 1010W-ko mailara iritsi zen eta pultsuaren irteera-potentzia 2800W-ko mailara iritsi zen, eta horrek asko sustatu zuen. laser teknologiaren aplikazio-prozesua prozesatzeko eremuan. Laser erdieroaleen kostua ponpa-iturburu gisa solido-egoeraren laser osoaren kostuaren 1/3 ~ 1/2 da, hau da, zuntz laserren 1/2 ~ 2/3. Hori dela eta, zuntz laserren eta egoera solido osoko laserren garapen azkarrak potentzia handiko erdieroaleen laserrak garatzen lagundu du.
Erdieroaleen laserren errendimenduaren etengabeko hobekuntzarekin eta kostuen etengabeko murrizketarekin, bere aplikazio-eremua gero eta zabalagoa da. Potentzia handiko erdieroaleen laserrak nola lortu beti izan da ikerketaren abangoardia eta puntu beroa. Potentzia handiko erdieroaleen laser txipak lortzeko, beharrezkoa da materialaren, egituraren eta barrunbeen gainazaleko babesaren hiru alderdiak kontuan hartzen dira:
1) Materialen teknologia. Bi alderditatik abia daiteke: irabazia handitzea eta oxidazioa saihestea. Dagokion teknologiek putzu kuantiko tentsiodun teknologia eta aluminiorik gabeko putzu kuantikoen teknologia dira. 2) Egiturazko teknologia. Irteerako potentzia handian txipa erre ez dadin, asimetrikoa erabili ohi da Waveguide teknologia eta uhin-gida zabala barrunbe optiko handien teknologia. 3) Barrunbearen gainazala babesteko teknologia. Ispilu optikoko kalte hondamendiak (COMD) saihesteko, teknologia nagusien artean xurgatzailerik gabeko barrunbearen gainazaleko teknologia, barrunbeen gainazaleko pasivazio teknologia eta estaldura teknologia daude. Hainbat industriarekin Laser diodoen garapenak, ponpa-iturri gisa edo zuzenean aplikatuta, erdieroaleen laser argi-iturriei buruzko eskakizun gehiago jarri ditu. Potentzia-eskakizun handiagoak izanez gero, izpien kalitate handia mantentzeko, laser izpien konbinazioa egin behar da. Laser izpi erdieroaleen konbinazioa Beam teknologiak honako hauek barne hartzen ditu batez ere: beam konbinazio konbentzionala (TBC), uhin-luzera trinkoa konbinatzeko (DWDM) teknologia, konbinazio espektrala (SBC) teknologia, izpi koherentea konbinatzeko (CBC) teknologia, etab.