Überblick über den Hochstrom -Halbleiter -Laserentwicklung Teil zwei

Überblick über hohe LeistungHalbleiterlaserEntwicklung Teil zwei

Faserlaser.
Faserlaser bieten eine kostengünstige Möglichkeit, die Helligkeit von Halbleiterlasern mit hoher Leistung umzuwandeln. Obwohl die Wellenlängen-Multiplex-Optik relativ geringe Halbleiterlaser in hellere Umstände umwandeln kann, gilt dies auf Kosten einer erhöhten Spektralbreite und der photomechanischen Komplexität. Faserlaser haben sich als besonders effektiv bei der Helligkeitsumwandlung erwiesen.

In den 1990er Jahren eingeführte Doppelverkleidungsfasern können unter Verwendung eines von Multimode-Verkleidungen umgebenen Einzelmoduskerns effektiv höhere, niedrigere, kostengünstigere Multimode-Halbleiterpumpenlaser in die Faser einführen, wodurch eine wirtschaftlichere Methode zur Umwandlung von Halbleiterlasern mit hoher Leistung in Bringerlichtquellen umgewandelt wird. Für Ytterbium-dotierte Fasern (YB) fasern die Pumpe ein breites Absorptionsband, das bei 915 nm zentriert ist, oder ein engeres Absorptionsband in der Nähe von 976 nm. Wenn sich die Pumpwellenlänge der Laserwellenlänge des Faserlasers nähert, wird das sogenannte Quantendefizit verringert, wodurch die Effizienz maximiert und die Menge der abgelösten Abwärme minimiert wird.

Faserlaserund diodengepumpte Festkörperlaser verlassen sich beide auf die Zunahme der Helligkeit derDiodenlaser. Im Allgemeinen steigt auch die Helligkeit der Diodenlaser, die sich weiter verbessert, die Leistung der Laser, die sie pumpen. Die Helligkeitsverbesserung von Halbleiterlasern fördert tendenziell eine effizientere Helligkeitsumwandlung.

Wie wir erwarten, werden für zukünftige Systeme räumliche und spektrale Helligkeit erforderlich sein, die ein niedriges Quantendefizit-Pumpen für schmale Absorptionsmerkmale in Festkörperlasern sowie dichte Wellenlängen-Wiederverwendungsschemata für direkte Semikontor-Laser-Anwendungen ermöglichen.

Abbildung 2: Erhöhte Helligkeit der HochleistungenHalbleiterlaserErmöglicht die Erweiterung von Anwendungen

Markt und Anwendung

Fortschritte bei Hochleistungs-Halbleiterlasern haben viele wichtige Anwendungen ermöglicht. Da die Kosten pro Helligkeit von Hochleistungs-Halbleiterlasern exponentiell reduziert wurden, ersetzen diese Laser beide alte Technologien und ermöglichen neue Produktkategorien.

Angesichts der Verbesserung der Kosten und der Leistung, die sich mehr als das Zehnfache jedes Jahrzehnt verbessert, haben Hochleistungs-Halbleiterlaser den Markt auf unerwartete Weise gestört. Es ist zwar schwierig, zukünftige Anwendungen präzise vorherzusagen, aber es ist auch lehrreich, über die letzten drei Jahrzehnte zurückzukehren, um sich die Möglichkeiten des nächsten Jahrzehnts vorzustellen (siehe Abbildung 2).

Als Hall vor mehr als 50 Jahren Halbleiterlaser demonstrierte, startete er eine technologische Revolution. Wie das Gesetz von Moore hätte niemand die brillanten Erfolge von Hochleistungs-Halbleiterlasern mit einer Vielzahl verschiedener Innovationen vorhersagen können.

Die Zukunft der Halbleiterlaser
Es gibt keine grundlegenden Gesetze der Physik, die diese Verbesserungen regeln, aber anhaltende technologische Fortschritte dürften diese exponentielle Entwicklung in Pracht aufrechterhalten. Halbleiterlaser werden weiterhin traditionelle Technologien ersetzen und die Art und Weise, wie die Dinge gemacht werden, weiter verändern. Noch wichtiger für das Wirtschaftswachstum, Hochleistungs-Halbleiterlaser werden auch ändern, was gemacht werden kann.