Szakmai ismeret

Nagy teljesítményű félvezető lézer

2021-12-13
Félvezető lézerKis méret, könnyű súly, magas elektro-optikai átalakítási hatékonyság, nagy megbízhatóság és hosszú élettartam előnyei. Fontos alkalmazásai vannak az ipari feldolgozás, a biomedicina és a honvédelem területén. 1962-ben amerikai tudósok sikeresen kifejlesztették az első generációs GaAs homogén szerkezetű injekciós félvezető lézert. 1963-ban Alferov és mások a volt Szovjet Tudományos Akadémia Yofei Fizikai Intézetének munkatársai bejelentették egy kettős heterojunkciós félvezető lézer sikeres kifejlesztését. Az 1980-as évek után, az energiasáv-mérnöki elmélet bevezetése miatt, ezzel egyidőben az új kristályepitaxiális anyagnövekedési folyamatok megjelenése [mint például a molekuláris nyaláb epitaxia (MBE) és fém szerves kémiai gőzleválasztás (MOCVD) stb.], A kvantumkút lézerek a történelem színpadán állnak, nagymértékben javítják az eszközök teljesítményét és nagy teljesítményt érnek el.
A nagy teljesítményű félvezető lézerek főként két szerkezetre oszthatók: egycsöves és rúdszalag. Az egycsöves szerkezet többnyire széles szalag és nagy optikai üreg kialakítását alkalmazza, és növeli az erősítési területet a nagy teljesítmény elérése és az üreg felületének katasztrofális károsodásának csökkentése érdekében; Rúdszalag szerkezet Ez több egycsöves lézer párhuzamos lineáris tömbje, több lézer működik egyszerre, majd a nyalábokat és egyéb eszközöket kombinálva nagy teljesítményű lézerkimenetet érnek el. Az eredeti nagy teljesítményű félvezető lézereket főként szilárdtestlézerek és szálas lézerek pumpálására használják, 808 nm hullámsávval. És 980nm. A közeli infravörös sáv érettségévelnagy teljesítményű félvezető lézeregységtechnika és költségcsökkentés, a teljes szilárdtestlézerek és az ezekre épülő szálas lézerek teljesítménye folyamatosan fejlődött. Az egycsöves folyamatos hullám (CW) kimenő teljesítménye Az évtized 8,1 W-a elérte a 29,5 W-ot, a bar CW kimeneti teljesítmény elérte a 1010 W-ot, az impulzus kimeneti teljesítmény pedig a 2800 W-ot, ami nagyban elősegítette a lézertechnológia alkalmazási folyamata a feldolgozás területén. A félvezető lézerek, mint szivattyúforrások költsége a teljes szilárdtestlézer költség 1/3-1/2-ét teszi ki, ami a szálas lézerek 1/2-2/3-át teszi ki. Ezért a szálas lézerek és a teljesen szilárdtestlézerek gyors fejlődése hozzájárult a nagy teljesítményű félvezető lézerek kifejlesztéséhez.
A félvezető lézerek teljesítményének folyamatos fejlesztésével és a költségek folyamatos csökkentésével alkalmazási köre egyre szélesebb lett. A nagy teljesítményű félvezető lézerek megvalósítása mindig is a kutatás élvonala és hotspotja volt. A nagy teljesítményű félvezető lézerchipek eléréséhez a következőből kell kiindulni.
1) Anyagtechnológia. Két szempontból indulhat ki: a nyereség növelése és az oxidáció megakadályozása. A megfelelő technológiák közé tartozik a feszített kvantumkút technológia és az alumíniummentes kvantumkút technológia. 2) Szerkezeti technológia. Annak érdekében, hogy a chip ne égjen ki nagy kimeneti teljesítmény mellett, általában aszimmetrikus Waveguide technológiát és széles hullámvezető nagy optikai üreges technológiát alkalmaznak. 3) Üreges felületvédelmi technológia. A katasztrofális optikai tükörkárosodás (COMD) megelőzése érdekében a fő technológiák közé tartozik a nem nedvszívó üreges felületi technológia, az üreges felület passziválási technológiája és a bevonat technológia. Különféle iparágakban A lézerdiódák fejlesztése, akár pumpás forrásként, akár közvetlenül alkalmazzák, további igényeket támaszt a félvezető lézerfényforrásokkal szemben. Nagyobb teljesítményigény esetén a magas sugárminőség megőrzése érdekében lézersugár kombinációt kell végezni. Félvezető lézersugár kombináció A sugártechnológia főként a következőket tartalmazza: hagyományos sugárkombináció (TBC), sűrű hullámhossz kombinálás (DWDM), spektrális kombinálás (SBC) technológia, koherens sugárkombináció (CBC) stb.
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