Yfirlit yfir háaflhálfleiðara leysirþróunarhluti tvö
Trefjalaser.
Trefjalasar eru hagkvæm leið til að umbreyta birtustigi afkastamikilla hálfleiðaralasera. Þó að bylgjulengdarmargföldunarljósfræði geti umbreytt hálfleiðaralasera með tiltölulega lága birtu í bjartari, þá kostar það aukna litrófsbreidd og ljósfræðilega flækjustig. Trefjalasar hafa reynst sérstaklega áhrifaríkir í birtustigsumbreytingu.
Tvöföldu klæddu ljósleiðararnir sem kynntir voru til sögunnar á tíunda áratugnum, með einhliða kjarna umkringdan fjölhliða klæðningu, geta á áhrifaríkan hátt kynnt öflugri og ódýrari fjölhliða hálfleiðara dæluleysara inn í ljósleiðarann, sem skapar hagkvæmari leið til að breyta öflugum hálfleiðara leysurum í bjartari ljósgjafa. Fyrir ytterbíum-dópaða (Yb) ljósleiðara örvar dælan breitt frásogsband með miðju á 915 nm, eða þrengra frásogsband nálægt 976 nm. Þegar dælubylgjulengdin nálgast leysibylgjulengd ljósleiðaraleysisins minnkar svokallaður skammtahalli, sem hámarkar skilvirkni og lágmarkar magn úrgangshita sem þarf að dreifa.
Trefjalasarog díóðudælaðir fastfasa leysir treysta báðir á aukningu á birtustigidíóðu leysirAlmennt séð, þegar birtustig díóðulasera heldur áfram að batna, eykst einnig afl leysigeislanna sem þeir dæla. Aukin birtustig hálfleiðaralasera hefur tilhneigingu til að stuðla að skilvirkari birtubreytingu.
Eins og við búumst við verður rúmfræðileg og litrófsbirta nauðsynleg fyrir framtíðarkerfi sem munu gera kleift að dæla með litlu skammtafræðilegu halla fyrir þrönga frásogseiginleika í föstu-ástands leysigeislum, sem og endurnýtingu á þéttum bylgjulengdum fyrir beinar hálfleiðaraleysiraforrit.
Mynd 2: Aukin birta aflmikils ljósshálfleiðara leysirgerir kleift að stækka forritin
Markaður og notkun
Framfarir í háafls hálfleiðaralaserum hafa gert mörg mikilvæg notkun möguleg. Þar sem kostnaður á birtuvatt háafls hálfleiðaralasera hefur lækkað verulega, koma þessir leysir bæði í stað gamallar tækni og gera kleift að nota nýja vöruflokka.
Þar sem kostnaður og afköst batna meira en tífalt á hverjum áratug hafa öflugir hálfleiðaralasar raskað markaðnum á óvæntan hátt. Þótt erfitt sé að spá fyrir um framtíðarnotkun með nákvæmni er einnig fróðlegt að líta um öxl á síðustu þremur áratugum til að ímynda sér möguleika næsta áratugar (sjá mynd 2).
Þegar Hall sýndi fram á notkun hálfleiðaralasera fyrir meira en 50 árum, hleypti hann af stokkunum tæknibyltingu. Líkt og með lögmáli Moores hefði enginn getað spáð fyrir um þau frábæru afrek sem fylgdu í kjölfarið á ýmsum nýjungum sem gerðar voru með háafls hálfleiðaralasera.
Framtíð hálfleiðaralasera
Engin grundvallarlögmál eðlisfræðinnar stjórna þessum framförum, en áframhaldandi tækniframfarir munu líklega halda uppi þessari veldisvöxt í dýrð. Hálfleiðaralaserar munu halda áfram að koma í stað hefðbundinnar tækni og munu breyta enn frekar því hvernig hlutir eru framleiddir. Mikilvægara fyrir efnahagsvöxt er að öflugir hálfleiðaralaserar munu einnig breyta því sem hægt er að framleiða.
Birtingartími: 7. nóvember 2023