అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ అభివృద్ధి రెండవ భాగం యొక్క అవలోకనం

అధిక శక్తి యొక్క అవలోకనంసెమీకండక్టర్ లేజర్అభివృద్ధి రెండవ భాగం

ఫైబర్ లేజర్.
ఫైబర్ లేజర్‌లు అధిక శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల ప్రకాశాన్ని మార్చడానికి ఖర్చు-సమర్థవంతమైన మార్గాన్ని అందిస్తాయి. తరంగదైర్ఘ్య మల్టీప్లెక్సింగ్ ఆప్టిక్స్ సాపేక్షంగా తక్కువ-ప్రకాశం గల సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ప్రకాశవంతంగా మార్చగలిగినప్పటికీ, ఇది పెరిగిన స్పెక్ట్రల్ వెడల్పు మరియు ఫోటోమెకానికల్ సంక్లిష్టతతో వస్తుంది. ఫైబర్ లేజర్‌లు ప్రకాశం మార్పిడిలో ముఖ్యంగా ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయని నిరూపించబడ్డాయి.

1990లలో ప్రవేశపెట్టబడిన డబుల్-క్లాడ్ ఫైబర్‌లు, మల్టీమోడ్ క్లాడింగ్‌తో చుట్టుముట్టబడిన సింగిల్-మోడ్ కోర్‌ను ఉపయోగించి, అధిక-శక్తి, తక్కువ-ధర మల్టీమోడ్ సెమీకండక్టర్ పంప్ లేజర్‌లను ఫైబర్‌లోకి సమర్థవంతంగా ప్రవేశపెట్టగలవు, అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ప్రకాశవంతమైన కాంతి వనరులుగా మార్చడానికి మరింత ఆర్థిక మార్గాన్ని సృష్టిస్తాయి. య్టెర్బియం-డోప్డ్ (Yb) ఫైబర్‌ల కోసం, పంప్ 915nm వద్ద కేంద్రీకృతమై ఉన్న విస్తృత శోషణ బ్యాండ్‌ను లేదా 976nm సమీపంలో ఇరుకైన శోషణ బ్యాండ్‌ను ఉత్తేజపరుస్తుంది. పంపింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం ఫైబర్ లేజర్ యొక్క లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని సమీపిస్తున్నప్పుడు, క్వాంటం లోటు అని పిలవబడేది తగ్గుతుంది, సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది మరియు వెదజల్లాల్సిన వ్యర్థ వేడి మొత్తాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ఫైబర్ లేజర్లుమరియు డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు రెండూ ప్రకాశం పెరుగుదలపై ఆధారపడతాయిడయోడ్ లేజర్సాధారణంగా, డయోడ్ లేజర్‌ల ప్రకాశం మెరుగుపడటం కొనసాగిస్తున్నందున, అవి పంప్ చేసే లేజర్‌ల శక్తి కూడా పెరుగుతుంది. సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల ప్రకాశం మెరుగుదల మరింత సమర్థవంతమైన ప్రకాశం మార్పిడిని ప్రోత్సహిస్తుంది.

మనం ఊహించినట్లుగా, ఘన-స్థితి లేజర్‌లలో ఇరుకైన శోషణ లక్షణాల కోసం తక్కువ క్వాంటం లోటు పంపింగ్‌ను, అలాగే ప్రత్యక్ష సెమీకండక్టర్ లేజర్ అనువర్తనాల కోసం దట్టమైన తరంగదైర్ఘ్య పునర్వినియోగ పథకాలను ఎనేబుల్ చేసే భవిష్యత్ వ్యవస్థలకు ప్రాదేశిక మరియు వర్ణపట ప్రకాశం అవసరం.

చిత్రం 2: అధిక శక్తి యొక్క పెరిగిన ప్రకాశంసెమీకండక్టర్ లేజర్లుఅప్లికేషన్లను విస్తరించడానికి అనుమతిస్తుంది

మార్కెట్ మరియు అప్లికేషన్

అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లలో పురోగతులు అనేక ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను సాధ్యం చేశాయి. అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల యొక్క ప్రకాశం వాట్‌కు ఖర్చు విపరీతంగా తగ్గినందున, ఈ లేజర్‌లు రెండూ పాత సాంకేతికతలను భర్తీ చేస్తాయి మరియు కొత్త ఉత్పత్తి వర్గాలను ప్రారంభిస్తాయి.

ప్రతి దశాబ్దానికి ఖర్చు మరియు పనితీరు 10 రెట్లు ఎక్కువ మెరుగుపడుతుండటంతో, అధిక శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు మార్కెట్‌ను ఊహించని విధంగా అంతరాయం కలిగించాయి. భవిష్యత్ అనువర్తనాలను ఖచ్చితత్వంతో అంచనా వేయడం కష్టమే అయినప్పటికీ, తదుపరి దశాబ్దం యొక్క అవకాశాలను ఊహించుకోవడానికి గత మూడు దశాబ్దాలను తిరిగి చూసుకోవడం కూడా బోధనాత్మకమైనది (చిత్రం 2 చూడండి).

50 సంవత్సరాల క్రితం హాల్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ప్రదర్శించినప్పుడు, అతను ఒక సాంకేతిక విప్లవాన్ని ప్రారంభించాడు. మూర్ యొక్క చట్టం వలె, వివిధ రకాల ఆవిష్కరణలతో కూడిన అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల అద్భుతమైన విజయాలను ఎవరూ ఊహించలేరు.

సెమీకండక్టర్ లేజర్ల భవిష్యత్తు
ఈ మెరుగుదలలను నియంత్రించే భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రాథమిక నియమాలు ఏవీ లేవు, కానీ నిరంతర సాంకేతిక పురోగతి ఈ ఘాతాంక అభివృద్ధిని అద్భుతంగా నిలబెట్టే అవకాశం ఉంది. సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు సాంప్రదాయ సాంకేతికతలను భర్తీ చేస్తూనే ఉంటాయి మరియు విషయాలు తయారు చేసే విధానాన్ని మరింత మారుస్తాయి. ముఖ్యంగా ఆర్థిక వృద్ధికి, అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు తయారు చేయగల వాటిని కూడా మారుస్తాయి.