Široka paleta laserskih diodnih laserjev, širok razpon valovnih dolžin

Jul 03, 2017

Pustite sporočilo

Enobarvni diodni laserji so najhitreje rastoči in pogosto uporabljani novi laserji v zadnjih letih. Njegov razvoj je neločljivo povezan z razvojem polprevodniških laserjev. 1960 prvenec prvih rubinastih laserjev. Leta 1962 so izšli prvi homogeni stični polprevodniški galijev arzenidni laserji. Leta 1963 je Newman prvič predlagal uporabo polprevodnika kot polprevodniškega koncepta vira laserske črpalke. Z naraščanjem izhodne moči LD je Ross leta 1968 prvič spoznal, da je laserska dioda GaAs črpala Nd: YAG laser. Leta 1973 so prvič poročali o pulziranih LD-laserjih s končnim črpanjem Nd: YAG in opozorili na prednosti črpanja s končno črpalko. Chesler in Singh podata teoretični model končno črpanega laserja v multi-transverzalnem in enojnem transverzalnem načinu, teoretični prag črpalke, ki temelji na predpostavki enakomerne črpalke, pa je v osnovi skladen z eksperimentalnimi rezultati. Leta 1976 so bili laserji Nd: YAG z ultra-svetlečimi diodami neprekinjeno črpani pri sobni temperaturi. Od osemdesetih let je polprevodniški laser in njegova vrsta raziskovalnega dela naredil velik preboj, močno promoviral polprevodniške laserske naprave, tehnologijo in razvoj aplikacij ter privedel do celovite oživitve polprevodniških laserjev. S pojavom strukture kvantne vdolbinice in rastjo tehnologije rasti kristalov, kot sta nanašanje kovinskih organskih kemičnih hlapov (MOCVD) in epitaksija molekularnih žarkov (MBE), se prag toka LD očitno zmanjša, učinkovitost pretvorbe in izhodna moč se znatno izboljšata izboljšana izhodna moč enojnega polprevodniškega laserskega polja od 1 W do 2 W. Ena sama neprekinjena izhodna moč LD od 100 do 200 moči 90 let, tehnologija proizvodnje laserskih diod in proizvodni proces postopoma zorijo, življenjska doba in zanesljivost sta se močno izboljšala, kar DPL razvoj in uporaba novega napredka še posebej izstopata. 1992, enojni diodni laser ZDA Laurent - Nacionalni laboratorij Rivermore je uspešno razvil močni enojni diodni laser moči razreda kilovat. Leta 1994 je ameriško ministrstvo za energijo objavilo odobritev" National Ignition Facility" program. 2001 Akiyama et al. Uporabil je trismerni Nd: YAG laser s stransko črpalko, da je dosegel 5,4 kW moči laserja z 22-odstotno učinkovitostjo elektrooptične pretvorbe. Leta 2002 je ameriška družba TRW razvila izhodno lasersko diodno črpalko Nd: YAG z močjo 5,4 kW. Leta 2006 je ameriški Nordisk uspešno dosegel 19kW lasersko moč. Če povzamemo, je DPL najbolj dinamičen in obetaven pri polprevodniških laserjih.

Ker ima laser, ki ga črpa dioda, prednosti velike moči, visoko kakovostne žarke, majhen toplotni učinek, visoko učinkovitost in kompaktno strukturo naprave, postane ključna naprava informacijske tehnologije. Njegova široka paleta aplikacij, širok razpon valovnih dolžin, hitrost razvoja so druge vrste laserjev, ki se ne morejo ujemati.

Trenutno je področje polprevodniških laserjev s črpanjem diode zelo obsežno, kot so vojaška, medicinska, industrijska in druga področja.

Na področju vojaških aplikacij: Z izhodno močjo laserja se še naprej izboljšuje, kakovost žarka postopnega izboljševanja, DPL na vojaškem področju vse bolj in bolj. S ključno tehnologijo za doseganje velikega preboja visokoenergijsko lasersko orožje postane neposredno smrtonosno orožje. Leta 2002 so ZDA uspešno napolnile polprevodniške laserje z močjo 0,5 kW na vojaška vozila, ki se uporabljajo za vojaško odstranjevanje min, znano kot Zeus' vozila za odstranjevanje min s svojo majhnostjo, varnostjo, visoko hitrostjo gibanja in hitrostjo razminiranja s strani ameriške vojske Pohvala. Močno lasersko orožje z visoko natančnostjo, hitrostjo, nizkim onesnaženjem, prilagodljivostjo in drugimi prednostmi, enojni diodni laser v fotoelektričnem soočenju, lasersko trdo in mehko ubijanje, lasersko zaslepitev in druga področja imajo široko paleto aplikacij. Ameriška vojska je razvila strategijo za razvoj visokoenergijskega laserskega orožja na različnih platformah, vključno s temeljenjem, vesoljskimi načrti za razvoj visokoenergijskega laserskega orožja, načrti za razvoj visokoenergijskega laserskega orožja na krovu in razvoj visokoenergijskega laserskega orožja v zraku načrtov. Laserska tehnologija ameriških zračnih sil&# 39 in mobilni taktični visokoenergijski laserski program Army&# 39 sta bikovska na enojnem diodnem laserskem laserju in prvi cilj 20kW za cilje 100kW.

Na področju medicinske uporabe: laser se pogosto uporablja za lepoto kože, zobozdravstvo, ORL, kirurgijo, oftalmologijo, nevrokirurgijo, kardiovaskularne bolezni itd. Prednosti instrumentov za lasersko zdravljenje so: natančnost, obvladljivost, obdelana travma rane, manj krvavitve, brezkontaktnost brez okužbe in minimalna poškodba tkiva okoli reza. Medicinski laserji zahtevajo stabilnost in daljšo življenjsko dobo. Z množenjem in mešanjem lahko LD ali Nd: YAG laserji s črpalko z bliskavico dosežejo pretvorbo več valovnih dolžin z optičnim prenosom za operacijo. Vendar pa bo zaradi toplotnega izkrivljanja trdnega laserskega medija in staranja bliskavice bliskavica povzročila veliko nihanje jakosti svetlobe, kar bo poslabšalo kakovost žarka in potrebo po velikem sistemu napajanja in vodnega hlajenja, kar omejuje njegovo uporabo. Ker 80% biološkega tkiva sestavlja voda, lahko en diodni laserski laser LD, ki se črpa z Er, Tm, Ho, valovno dolžino 2 ~ 3nm v infrardečem trdnem laserju močno absorbira biološko tkivo, globina prodiranja je relativno plitvo, ne bo prišlo do karbonizacije in bo povzročilo prekinitve molekularnih vezi, kar je idealno za kardiovaskularno kirurgijo in operacijo kratkovidnosti. Prihodnost medicinske laserske opreme bo usmerjena k višji energiji, lažji za uporabo, stabilnejši, bolj dovršeni in drugi smeri.