उच्च शक्ति अर्धचालक लेजर विकास भाग दो का अवलोकन

उच्च शक्ति का अवलोकनअर्धचालक लेजरविकास भाग दो

फाइबर लेजर.
फाइबर लेजर उच्च शक्ति अर्धचालक लेज़रों की चमक को बदलने के लिए एक लागत प्रभावी तरीका प्रदान करते हैं। यद्यपि तरंग दैर्ध्य मल्टीप्लेक्सिंग ऑप्टिक्स अपेक्षाकृत कम-चमक सेमीकंडक्टर लेज़रों को उज्जवल लोगों में बदल सकता है, यह वर्णक्रमीय चौड़ाई और फोटोमैकेनिकल जटिलता की लागत 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 एकल-मोड कोर का उपयोग करते हुए, प्रभावी रूप से उच्च-शक्ति, कम लागत वाले मल्टीमोड सेमीकंडक्टर पंप लेजर को फाइबर में पेश कर सकते हैं, जिससे हाई-पावर सेमीकंडक्टर लेजर को उज्जवल प्रकाश स्रोतों में बदलने के लिए अधिक किफायती तरीका बन सकता है। Ytterbium-doped (yb) फाइबर के लिए, पंप 915nm पर केंद्रित एक विस्तृत अवशोषण बैंड, या 976nm के पास एक संकीर्ण अवशोषण बैंड को उत्तेजित करता है। चूंकि पंपिंग तरंग दैर्ध्य फाइबर लेजर के लेज़िंग तरंग दैर्ध्य के पास पहुंचता है, इसलिए तथाकथित क्वांटम घाटा कम हो जाता है, दक्षता को अधिकतम करता है और अपशिष्ट गर्मी की मात्रा को कम करता है जिसे विघटित करने की आवश्यकता होती है।

फाइबर लेजरऔर डायोड-पंप किए गए ठोस-राज्य लेजर दोनों की चमक में वृद्धि पर भरोसा करते हैंडायोड लेजर। सामान्य तौर पर, जैसा कि डायोड लेज़रों की चमक में सुधार होता रहता है, उनके द्वारा पंप किए गए लेज़रों की शक्ति भी बढ़ जाती है। अर्धचालक लेज़रों की चमक सुधार अधिक कुशल चमक रूपांतरण को बढ़ावा देने के लिए जाता है।

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

चित्रा 2: उच्च-शक्ति की चमक में वृद्धिअर्धचालक लेजरअनुप्रयोगों का विस्तार करने की अनुमति देता है

बाजार और आवेदन

उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर लेज़रों में अग्रिमों ने कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को संभव बनाया है। चूंकि उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर लेज़रों की ब्राइटनेस वाट की प्रति लागत तेजी से कम हो गई है, इसलिए ये लेजर दोनों पुरानी प्रौद्योगिकियों को बदलते हैं और नई उत्पाद श्रेणियों को सक्षम करते हैं।

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

जब हॉल ने 50 साल से अधिक समय पहले अर्धचालक लेज़रों का प्रदर्शन किया, तो उन्होंने एक तकनीकी क्रांति शुरू की। मूर के कानून की तरह, कोई भी उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर लेज़रों की शानदार उपलब्धियों की भविष्यवाणी नहीं कर सकता था जो विभिन्न नवाचारों के साथ पीछा करते थे।

सेमीकंडक्टर लेज़रों का भविष्य
भौतिकी के कोई मौलिक कानून नहीं हैं जो इन सुधारों को नियंत्रित करते हैं, लेकिन निरंतर तकनीकी प्रगति में वैभव में इस घातीय विकास को बनाए रखने की संभावना है। सेमीकंडक्टर लेजर पारंपरिक प्रौद्योगिकियों को बदलना जारी रखेगा और चीजों को बनाने के तरीके को और बदल देगा। आर्थिक विकास के लिए और अधिक महत्वपूर्ण, उच्च-शक्ति सेमीकंडक्टर लेजर भी बदल जाएगा कि क्या बनाया जा सकता है।