Өндөр хүчин чадлын тоймхагас дамжуулагч лазерхөгжлийн нэгдүгээр хэсэг
Үр ашиг болон хүч чадал сайжирсаар байгаа тул лазер диодууд (лазер диодын драйвер) нь уламжлалт технологийг орлосоор байх бөгөөд ингэснээр зүйлсийг үйлдвэрлэх арга барилыг өөрчилж, шинэ зүйлсийг хөгжүүлэх боломжийг олгоно. Өндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагч лазерын мэдэгдэхүйц сайжруулалтын талаарх ойлголт хязгаарлагдмал байна. Хагас дамжуулагчаар дамжуулан электроныг лазер болгон хувиргахыг анх 1962 онд үзүүлсэн бөгөөд үүний дараа электроныг өндөр бүтээмжтэй лазер болгон хувиргахад асар их дэвшил гаргасан олон төрлийн нэмэлт дэвшил гарсан. Эдгээр дэвшил нь оптик хадгалалтаас эхлээд оптик сүлжээ, үйлдвэрлэлийн өргөн хүрээний салбарууд хүртэл чухал хэрэглээг дэмжсэн.
Эдгээр дэвшил болон тэдгээрийн хуримтлагдсан ахиц дэвшлийг тоймлон авч үзвэл эдийн засгийн олон салбарт бүр ч илүү өргөн хүрээтэй нөлөө үзүүлэх боломжтойг харуулж байна. Чухамдаа өндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагч лазеруудыг тасралтгүй сайжруулснаар түүний хэрэглээний талбар нь өргөжилтийг хурдасгаж, эдийн засгийн өсөлтөд гүнзгий нөлөө үзүүлэх болно.
Зураг 1: Өндөр чадлын хагас дамжуулагч лазерын гэрэлтэлт ба Мурын хуулийг харьцуулсан байдал
Диодоор шахдаг хатуу төлөвт лазерууд болоншилэн лазер
Өндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагч лазерын дэвшил нь хагас дамжуулагч лазерыг ихэвчлэн хольцтой талстууд (диодоор шахдаг хатуу төлөвт лазерууд) эсвэл хольцтой утаснууд (шилэн лазерууд)-ыг өдөөхөд (шахахад) ашигладаг доод урсгалын лазерын технологийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн.
Хэдийгээр хагас дамжуулагч лазерууд нь үр ашигтай, бага, хямд өртөгтэй лазерын энерги өгдөг ч гэсэн хоёр гол хязгаарлалттай байдаг: тэдгээр нь энерги хуримтлуулдаггүй бөгөөд гэрэлтэлт нь хязгаарлагдмал байдаг. Үндсэндээ олон хэрэглээнд хоёр ашигтай лазер шаардлагатай байдаг; Нэг нь цахилгааныг лазерын цацраг болгон хувиргахад, нөгөө нь тухайн цацрагийн гэрэлтэлтийг нэмэгдүүлэхэд ашиглагддаг.
Диодоор шахдаг хатуу төлөвт лазерууд.
1980-аад оны сүүлээр хагас дамжуулагч лазер ашиглан хатуу төлөвт лазеруудыг шахах нь арилжааны хувьд ихээхэн сонирхол татаж эхэлсэн. Диодоор шахдаг хатуу төлөвт лазерууд (DPSSL) нь дулааны удирдлагын системүүд (голчлон циклийн хөргөгч) болон өсгөх модулиудын хэмжээ, нарийн төвөгтэй байдлыг эрс багасгадаг бөгөөд эдгээр модулиуд нь түүхэндээ хатуу төлөвт лазерын талстуудыг шахахад нуман чийдэнг ашиглаж ирсэн.
Хагас дамжуулагч лазерын долгионы уртыг хатуу төлөвт лазерын олшруулах орчинтой спектрийн шингээлтийн шинж чанаруудын давхцал дээр үндэслэн сонгоно. Энэ нь нуман чийдэнгийн өргөн зурвасын ялгаруулалтын спектртэй харьцуулахад дулааны ачааллыг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. 1064 нм долгионы урт ялгаруулдаг неодимоор хольсон лазеруудын түгээмэл байдлыг харгалзан үзвэл 808 нм хагас дамжуулагч лазер нь хагас дамжуулагч лазерын үйлдвэрлэлд 20 гаруй жилийн турш хамгийн бүтээмжтэй бүтээгдэхүүн болж байна.
Хоёр дахь үеийн диодын шахах үр ашгийг сайжруулах нь олон горимт хагас дамжуулагч лазерын гэрэлтэлт нэмэгдэж, 2000-аад оны дунд үед бөөнөөр нь Bragg тор (VBGS) ашиглан нарийн ялгаралтын шугамын өргөнийг тогтворжуулах чадварын ачаар боломжтой болсон. Ойролцоогоор 880 нм-ийн сул ба нарийн спектрийн шингээлтийн шинж чанарууд нь спектрийн хувьд тогтвортой өндөр гэрэлтэлттэй насосын диодуудад ихээхэн сонирхол татсан. Эдгээр өндөр хүчин чадалтай лазерууд нь неодимийг 4F3/2 дээд лазерын түвшинд шууд шахах боломжийг олгодог бөгөөд квант алдагдлыг бууруулж, улмаар дулааны линзээр хязгаарлагдах өндөр дундаж чадлаар үндсэн горимын олборлолтыг сайжруулдаг.
Энэ зууны хоёрдугаар арван жилийн эхэн үед бид дан хөндлөн горимтой 1064нм лазер, түүнчлэн харагдахуйц болон хэт ягаан туяаны долгионы уртад ажилладаг давтамж хувиргагч лазеруудын хүчин чадлын мэдэгдэхүйц өсөлтийг харж байсан. Nd: YAG болон Nd: YVO4-ийн дээд энергийн ашиглалтын хугацаа урт тул эдгээр DPSSL Q-шилжүүлэгч үйлдлүүд нь өндөр импульсийн энерги болон оргил чадлыг өгдөг тул аблятив материал боловсруулах болон өндөр нарийвчлалтай микро боловсруулалтын хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 11-р сарын 6