హై పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ డెవలప్‌మెంట్ పార్ట్ వన్ యొక్క అవలోకనం

అధిక శక్తి యొక్క అవలోకనంసెమీకండక్టర్ లేజర్అభివృద్ధి భాగం ఒకటి

సామర్థ్యం మరియు శక్తి మెరుగుపడటం కొనసాగుతుంది, లేజర్ డయోడ్‌లు(లేజర్ డయోడ్ల డ్రైవర్) సాంప్రదాయ సాంకేతికతలను భర్తీ చేయడం కొనసాగుతుంది, తద్వారా వస్తువులను తయారు చేసే విధానాన్ని మారుస్తుంది మరియు కొత్త వస్తువుల అభివృద్ధిని అనుమతిస్తుంది. హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లలో గణనీయమైన మెరుగుదలల అవగాహన కూడా పరిమితం. సెమీకండక్టర్ల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్‌లను లేజర్‌లుగా మార్చడం మొదటిసారిగా 1962లో ప్రదర్శించబడింది మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లను అధిక ఉత్పాదకత లేజర్‌లుగా మార్చడంలో భారీ పురోగతిని అందించిన అనేక రకాల పరిపూరకరమైన పురోగతులు అనుసరించబడ్డాయి. ఈ పురోగతులు ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ నుండి ఆప్టికల్ నెట్‌వర్కింగ్ వరకు విస్తృత శ్రేణి పారిశ్రామిక రంగాల వరకు ముఖ్యమైన అప్లికేషన్‌లకు మద్దతునిచ్చాయి.

ఈ పురోగతులు మరియు వాటి సంచిత పురోగతి యొక్క సమీక్ష ఆర్థిక వ్యవస్థలోని అనేక రంగాలలో మరింత ఎక్కువ మరియు మరింత విస్తృత ప్రభావం చూపే సామర్థ్యాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది. వాస్తవానికి, అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల నిరంతర అభివృద్ధితో, దాని అప్లికేషన్ ఫీల్డ్ విస్తరణను వేగవంతం చేస్తుంది మరియు ఆర్థిక వృద్ధిపై తీవ్ర ప్రభావం చూపుతుంది.

మూర్తి 1: ప్రకాశం మరియు హై పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల యొక్క మూర్ నియమం పోలిక

డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్స్ మరియుఫైబర్ లేజర్స్

హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల పురోగతి దిగువ లేజర్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి దారితీసింది, ఇక్కడ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు సాధారణంగా డోప్డ్ స్ఫటికాలు (డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు) లేదా డోప్డ్ ఫైబర్‌లను (ఫైబర్ లేజర్‌లు) ఉత్తేజపరిచేందుకు (పంప్) ఉపయోగిస్తారు.

సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు సమర్థవంతమైన, చిన్న మరియు తక్కువ-ధర లేజర్ శక్తిని అందించినప్పటికీ, వాటికి రెండు కీలక పరిమితులు కూడా ఉన్నాయి: అవి శక్తిని నిల్వ చేయవు మరియు వాటి ప్రకాశం పరిమితంగా ఉంటుంది. ప్రాథమికంగా, అనేక అనువర్తనాలకు రెండు ఉపయోగకరమైన లేజర్‌లు అవసరం; ఒకటి విద్యుత్‌ను లేజర్ ఉద్గారంగా మార్చడానికి, మరొకటి ఆ ఉద్గారాల ప్రకాశాన్ని పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్స్.
1980ల చివరలో, సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లను పంప్ చేయడానికి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల వాడకం గణనీయమైన వాణిజ్య ఆసక్తిని పొందడం ప్రారంభించింది. డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు (DPSSL) థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్‌ల (ప్రధానంగా సైకిల్ కూలర్‌లు) పరిమాణం మరియు సంక్లిష్టతను నాటకీయంగా తగ్గిస్తాయి మరియు ఘన-స్థితి లేజర్ స్ఫటికాలను పంప్ చేయడానికి చారిత్రాత్మకంగా ఆర్క్ ల్యాంప్‌లను ఉపయోగించిన మాడ్యూళ్లను పొందుతాయి.

సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ యొక్క లాభ మాధ్యమంతో స్పెక్ట్రల్ శోషణ లక్షణాల అతివ్యాప్తి ఆధారంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది, ఇది ఆర్క్ లాంప్ యొక్క వైడ్‌బ్యాండ్ ఎమిషన్ స్పెక్ట్రంతో పోలిస్తే థర్మల్ లోడ్‌ను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. 1064nm తరంగదైర్ఘ్యాన్ని విడుదల చేసే నియోడైమియం-డోప్డ్ లేజర్‌ల ప్రజాదరణను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, 808nm సెమీకండక్టర్ లేజర్ 20 సంవత్సరాలకు పైగా సెమీకండక్టర్ లేజర్ ఉత్పత్తిలో అత్యంత ఉత్పాదక ఉత్పత్తిగా మారింది.

రెండవ తరం యొక్క మెరుగైన డయోడ్ పంపింగ్ సామర్థ్యం బహుళ-మోడ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల యొక్క పెరిగిన ప్రకాశం మరియు 2000ల మధ్యకాలంలో బల్క్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్‌లను (VBGS) ఉపయోగించి ఇరుకైన ఉద్గార లైన్‌విడ్త్‌లను స్థిరీకరించగల సామర్థ్యం ద్వారా సాధ్యమైంది. దాదాపు 880nm బలహీనమైన మరియు ఇరుకైన వర్ణపట శోషణ లక్షణాలు స్పెక్ట్రల్లీ స్థిరమైన అధిక ప్రకాశం పంప్ డయోడ్‌లపై గొప్ప ఆసక్తిని రేకెత్తించాయి. ఈ అధిక పనితీరు లేజర్‌లు 4F3/2 ఎగువ లేజర్ స్థాయి వద్ద నేరుగా నియోడైమియమ్‌ను పంప్ చేయడాన్ని సాధ్యం చేస్తాయి, క్వాంటం లోటులను తగ్గించి తద్వారా అధిక సగటు శక్తితో ప్రాథమిక మోడ్ వెలికితీతను మెరుగుపరుస్తాయి, లేకపోతే థర్మల్ లెన్స్‌ల ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది.

ఈ శతాబ్దపు రెండవ దశాబ్దం ప్రారంభంలో, మేము సింగిల్-ట్రాన్స్‌వర్స్ మోడ్ 1064nm లేజర్‌లలో గణనీయమైన శక్తి పెరుగుదలను చూస్తున్నాము, అలాగే కనిపించే మరియు అతినీలలోహిత తరంగదైర్ఘ్యాలలో పనిచేసే వాటి ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి లేజర్‌లు. Nd: YAG మరియు Nd: YVO4 యొక్క దీర్ఘకాల ఎగువ శక్తి జీవితకాలం దృష్ట్యా, ఈ DPSSL Q-స్విచ్డ్ ఆపరేషన్‌లు అధిక పల్స్ శక్తిని మరియు గరిష్ట శక్తిని అందిస్తాయి, ఇవి అబ్లేటివ్ మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు అధిక-నిర్దిష్ట మైక్రోమచినింగ్ అప్లికేషన్‌లకు అనువైనవి.