उच्च शक्ति अर्धचालक लेजर विकास भाग दो का अवलोकन

उच्च शक्ति का अवलोकनअर्धचालक लेजरविकास भाग दो

फाइबर लेजर.
फ़ाइबर लेज़र उच्च शक्ति अर्धचालक लेज़रों की चमक को परिवर्तित करने का एक लागत प्रभावी तरीका प्रदान करते हैं। यद्यपि तरंग दैर्ध्य मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिक्स अपेक्षाकृत कम चमक वाले अर्धचालक लेजर को उज्जवल लेजर में परिवर्तित कर सकता है, यह बढ़ी हुई वर्णक्रमीय चौड़ाई और फोटोमैकेनिकल जटिलता की कीमत पर आता है। फाइबर लेजर चमक रूपांतरण में विशेष रूप से प्रभावी साबित हुए हैं।

1990 के दशक में पेश किए गए डबल-क्लैड फाइबर, मल्टीमोड क्लैडिंग से घिरे सिंगल-मोड कोर का उपयोग करके, फाइबर में उच्च-शक्ति, कम लागत वाले मल्टीमोड सेमीकंडक्टर पंप लेजर को प्रभावी ढंग से पेश कर सकते हैं, जिससे उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर लेजर को परिवर्तित करने का अधिक किफायती तरीका तैयार हो सकता है। उज्जवल प्रकाश स्रोतों में। येटरबियम-डोप्ड (वाईबी) फाइबर के लिए, पंप 915एनएम पर केंद्रित एक विस्तृत अवशोषण बैंड, या 976एनएम के करीब एक संकीर्ण अवशोषण बैंड को उत्तेजित करता है। जैसे ही पंपिंग तरंग दैर्ध्य फाइबर लेजर की लेज़िंग तरंग दैर्ध्य के करीब पहुंचती है, तथाकथित क्वांटम घाटा कम हो जाता है, दक्षता अधिकतम हो जाती है और अपशिष्ट गर्मी की मात्रा कम हो जाती है जिसे नष्ट करने की आवश्यकता होती है।

फाइबर लेजरऔर डायोड-पंप सॉलिड-स्टेट लेजर दोनों की चमक में वृद्धि पर निर्भर करते हैंडायोड लेजर. सामान्य तौर पर, जैसे-जैसे डायोड लेज़रों की चमक में सुधार होता रहता है, उनके द्वारा पंप किए जाने वाले लेज़रों की शक्ति भी बढ़ती जाती है। सेमीकंडक्टर लेजर की चमक में सुधार अधिक कुशल चमक रूपांतरण को बढ़ावा देता है।

जैसा कि हम उम्मीद करते हैं, भविष्य की प्रणालियों के लिए स्थानिक और वर्णक्रमीय चमक आवश्यक होगी जो ठोस-अवस्था वाले लेजर में संकीर्ण अवशोषण सुविधाओं के लिए कम क्वांटम घाटे वाली पंपिंग को सक्षम करेगी, साथ ही प्रत्यक्ष अर्धचालक लेजर अनुप्रयोगों के लिए घने तरंग दैर्ध्य पुन: उपयोग योजनाओं को सक्षम करेगी।

चित्र 2: उच्च-शक्ति की बढ़ी हुई चमकअर्धचालक लेजरअनुप्रयोगों को विस्तारित करने की अनुमति देता है

बाज़ार और अनुप्रयोग

उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजर में प्रगति ने कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को संभव बना दिया है। चूंकि उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजर की प्रति चमक वाट लागत तेजी से कम हो गई है, ये लेजर पुरानी प्रौद्योगिकियों को प्रतिस्थापित करते हैं और नई उत्पाद श्रेणियों को सक्षम करते हैं।

हर दशक में लागत और प्रदर्शन में 10 गुना से अधिक सुधार के साथ, उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजर ने बाजार को अप्रत्याशित तरीकों से बाधित कर दिया है। हालांकि भविष्य के अनुप्रयोगों की सटीकता के साथ भविष्यवाणी करना मुश्किल है, लेकिन अगले दशक की संभावनाओं की कल्पना करने के लिए पिछले तीन दशकों में पीछे मुड़कर देखना भी शिक्षाप्रद है (चित्र 2 देखें)।

जब हॉल ने 50 साल से भी पहले सेमीकंडक्टर लेजर का प्रदर्शन किया, तो उन्होंने एक तकनीकी क्रांति शुरू की। मूर के नियम की तरह, कोई भी उच्च-शक्ति अर्धचालक लेज़रों की शानदार उपलब्धियों की भविष्यवाणी नहीं कर सकता था, जिसके बाद विभिन्न प्रकार के विभिन्न नवाचार हुए।

सेमीकंडक्टर लेजर का भविष्य
भौतिकी के कोई मौलिक नियम नहीं हैं जो इन सुधारों को नियंत्रित करते हैं, लेकिन निरंतर तकनीकी प्रगति से वैभव में इस तेजी से विकास को बनाए रखने की संभावना है। सेमीकंडक्टर लेजर पारंपरिक तकनीकों का स्थान लेना जारी रखेंगे और चीजों को बनाने के तरीके को और बदल देंगे। आर्थिक विकास के लिए अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि उच्च शक्ति वाले सेमीकंडक्टर लेज़र जो बनाया जा सकता है उसे भी बदल देंगे।