व्यावसायिक ज्ञान

उच्च शक्ति अर्धचालक लेजर

2021-12-13
अर्धचालक लेजरसानो आकार, हल्का वजन, उच्च इलेक्ट्रो-अप्टिकल रूपान्तरण दक्षता, उच्च विश्वसनीयता र लामो जीवनको फाइदाहरू छन्। यसको औद्योगिक प्रशोधन, बायोमेडिसिन र राष्ट्रिय रक्षाको क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोगहरू छन्। 1962 मा, अमेरिकी वैज्ञानिकहरूले सफलतापूर्वक पहिलो जेनेरेशन GaAs समान संरचना इंजेक्शन अर्धचालक लेजर विकास गरे। 1963 मा, Alferov र भूतपूर्व सोभियत एकेडेमी अफ साइन्सको योफेई इन्स्टिच्युट अफ फिजिक्सका अन्यहरूले डबल हेटेरोजंक्शन सेमीकन्डक्टर लेजरको सफल विकासको घोषणा गरे। 1980 पछि, ऊर्जा ब्यान्ड ईन्जिनियरिङ् सिद्धान्त को परिचय को कारण, एकै समयमा नयाँ क्रिस्टल epitaxial सामग्री वृद्धि प्रक्रियाहरु को उद्भव [जस्तै आणविक बीम epitaxy (MBE) र धातु जैविक रासायनिक भाप निक्षेप (MOCVD), आदि], क्वान्टम वेल लेजरहरू इतिहासको चरणमा छन्, उपकरणको कार्यसम्पादनमा ठूलो सुधार गर्दै र उच्च पावर आउटपुट प्राप्त गर्दै।
उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजरहरू मुख्य रूपमा दुई संरचनाहरूमा विभाजित हुन्छन्: एकल ट्यूब र बार स्ट्रिप। एकल ट्यूब संरचनाले प्रायः फराकिलो पट्टी र ठूलो अप्टिकल गुहाको डिजाइन अपनाउँछ, र उच्च शक्ति उत्पादन प्राप्त गर्न र गुफा सतहको विनाशकारी क्षति कम गर्न लाभ क्षेत्र बढाउँछ; बार स्ट्रिप संरचना यो धेरै एकल-ट्यूब लेजरहरूको समानान्तर रैखिक एरे हो, धेरै लेजरहरूले एकै समयमा काम गर्दछ, र त्यसपछि उच्च-शक्ति लेजर उत्पादन प्राप्त गर्न बीमहरू र अन्य माध्यमहरू संयोजन गर्दछ। मूल उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजरहरू मुख्यतया 808nm को वेभब्यान्डको साथ, ठोस-स्टेट लेजरहरू र फाइबर लेजरहरू पम्प गर्न प्रयोग गरिन्छ। र 980nm। नजिकको इन्फ्रारेड ब्यान्डको परिपक्वता संगउच्च शक्ति अर्धचालक लेजरएकाइ प्रविधि र लागत को कमी, सबै ठोस राज्य लेजर र ती मा आधारित फाइबर लेजर को प्रदर्शन लगातार सुधार गरिएको छ। एकल-ट्युब कन्टेन्सन वेभ (CW) को आउटपुट पावर दशकको 8.1W 29.5W को स्तरमा पुग्यो, बार CW आउटपुट पावर 1010W को स्तरमा पुग्यो, र पल्स आउटपुट पावर 2800W को स्तरमा पुग्यो, जसले धेरै प्रवर्द्धन गर्यो। प्रशोधन क्षेत्रमा लेजर प्रविधिको आवेदन प्रक्रिया। पम्प स्रोतको रूपमा अर्धचालक लेजरहरूको लागत कुल ठोस-राज्य लेजर 1/3 ~ 1/2 लागतको लागि खाता हो, जुन फाइबर लेजरहरूको 1/2 ~ 2/3 को लागि खाता हो। त्यसकारण, फाइबर लेजरहरू र सबै-ठोस-स्टेट लेजरहरूको द्रुत विकासले उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजरहरूको विकासमा योगदान पुर्‍याएको छ।
अर्धचालक लेजरहरूको प्रदर्शनको निरन्तर सुधार र लागतको निरन्तर कमीको साथ, यसको आवेदन दायरा फराकिलो र फराकिलो भएको छ। कसरी उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजरहरू प्राप्त गर्ने सधैं अनुसन्धानको अग्रगामी र हटस्पट भएको छ। उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजर चिपहरू प्राप्त गर्न, सामग्री, संरचना र गुफा सतह सुरक्षाको तीन पक्षहरूबाट सुरु गर्न आवश्यक छ:
1) सामग्री प्रविधि। यो दुई पक्षबाट सुरु हुन सक्छ: बढ्दो लाभ र अक्सीकरण रोक्न। सम्बन्धित प्रविधिहरूमा तनावयुक्त क्वान्टम वेल टेक्नोलोजी र आल्मुनियम-रहित क्वान्टम वेल प्रविधि समावेश छ। 2) संरचनात्मक प्रविधि। उच्च आउटपुट पावरमा चिपलाई जलाउनबाट रोक्नको लागि, असममित सामान्यतया Waveguide प्रविधि र चौडा वेभगाइड ठूलो अप्टिकल गुहा प्रविधि प्रयोग गरिन्छ। 3) गुहा सतह सुरक्षा प्रविधि। विनाशकारी अप्टिकल मिरर क्षति (COMD) लाई रोक्नको लागि, मुख्य प्रविधिहरूमा गैर-शोषक गुहा सतह टेक्नोलोजी, गुहा सतह प्यासिभेशन टेक्नोलोजी र कोटिंग टेक्नोलोजी समावेश छ। विभिन्न उद्योगहरूसँग लेजर डायोडको विकास, चाहे पम्प स्रोतको रूपमा प्रयोग गरियोस् वा प्रत्यक्ष रूपमा लागू गरियो, अर्धचालक लेजर प्रकाश स्रोतहरूमा थप मागहरू राखेको छ। उच्च शक्ति आवश्यकताहरूको अवस्थामा, उच्च बीम गुणस्तर कायम राख्न, लेजर बीम संयोजन प्रदर्शन गर्नुपर्छ। सेमीकन्डक्टर लेजर बीम संयोजन बीम टेक्नोलोजीले मुख्य रूपमा समावेश गर्दछ: परम्परागत बीम संयोजन (TBC), घना तरंग लम्बाइ संयोजन (DWDM) प्रविधि, स्पेक्ट्रल संयोजन (SBC) प्रविधि, सुसंगत बीम संयोजन (CBC) प्रविधि, आदि।
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept