હાઇ પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસર ડેવલપમેન્ટ ભાગ બેની ઝાંખી

ઉચ્ચ શક્તિની ઝાંખીસેમિકન્ડક્ટર લેસરવિકાસ ભાગ બે

ફાઇબર લેસર.
ફાઇબર લેસરો ઉચ્ચ પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની તેજને કન્વર્ટ કરવા માટે ખર્ચ-અસરકારક રીત પ્રદાન કરે છે. જો કે વેવલેન્થ મલ્ટિપ્લેક્સીંગ ઓપ્ટિક્સ પ્રમાણમાં ઓછી બ્રાઈટનેસ સેમિકન્ડક્ટર લેસરોને તેજસ્વીમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે, આ વધેલી સ્પેક્ટ્રલ પહોળાઈ અને ફોટોમિકેનિકલ જટિલતાના ખર્ચે આવે છે. ફાઇબર લેસરો તેજ રૂપાંતરણમાં ખાસ કરીને અસરકારક સાબિત થયા છે.

1990 ના દાયકામાં રજૂ કરાયેલા ડબલ-ક્લોડ ફાઇબર, મલ્ટિમોડ ક્લેડીંગથી ઘેરાયેલા સિંગલ-મોડ કોરનો ઉપયોગ કરીને, ઉચ્ચ-પાવર, ઓછા ખર્ચવાળા મલ્ટિમોડ સેમિકન્ડક્ટર પંપ લેસરોને ફાઇબરમાં અસરકારક રીતે રજૂ કરી શકે છે, જે ઉચ્ચ-શક્તિ સેમિકન્ડક્ટર લેસરોને કન્વર્ટ કરવાની વધુ આર્થિક રીત બનાવે છે. તેજસ્વી પ્રકાશ સ્ત્રોતોમાં. ytterbium-doped (Yb) તંતુઓ માટે, પંપ 915nm પર કેન્દ્રિત વિશાળ શોષણ બેન્ડ અથવા 976nm નજીકના સાંકડા શોષણ બેન્ડને ઉત્તેજિત કરે છે. જેમ જેમ પંમ્પિંગ તરંગલંબાઇ ફાઇબર લેસરની લેસિંગ તરંગલંબાઇની નજીક આવે છે, તેમ કહેવાતા ક્વોન્ટમ ડેફિસિટમાં ઘટાડો થાય છે, કાર્યક્ષમતામાં વધારો થાય છે અને કચરાના ઉષ્માના જથ્થાને ઘટાડે છે જેને વિસર્જન કરવાની જરૂર છે.

ફાઇબર લેસરોઅને ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો બંનેની તેજસ્વીતામાં વધારો પર આધાર રાખે છેડાયોડ લેસર. સામાન્ય રીતે, જેમ જેમ ડાયોડ લેસરોની તેજમાં સુધારો થતો જાય છે તેમ તેમ તેઓ જે લેસર પંપ કરે છે તેની શક્તિ પણ વધે છે. સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની તેજ સુધારણા વધુ કાર્યક્ષમ તેજ રૂપાંતરણને પ્રોત્સાહન આપે છે.

અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ તેમ, ભાવિ સિસ્ટમો માટે અવકાશી અને સ્પેક્ટ્રલ બ્રાઇટનેસ જરૂરી હશે જે સોલિડ-સ્ટેટ લેસર્સમાં સાંકડી શોષણ સુવિધાઓ તેમજ સીધી સેમિકન્ડક્ટર લેસર એપ્લિકેશન્સ માટે ગાઢ તરંગલંબાઇ પુનઃઉપયોગ યોજનાઓ માટે ઓછી ક્વોન્ટમ ડેફિસિટ પમ્પિંગને સક્ષમ કરશે.

આકૃતિ 2: ઉચ્ચ-શક્તિની વધેલી તેજસેમિકન્ડક્ટર લેસરોએપ્લિકેશનને વિસ્તૃત કરવાની મંજૂરી આપે છે

બજાર અને એપ્લિકેશન

હાઇ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસર્સમાં એડવાન્સિસે ઘણી મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનો શક્ય બનાવી છે. હાઇ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની બ્રાઇટનેસ વોટ દીઠ કિંમતમાં ઝડપથી ઘટાડો કરવામાં આવ્યો હોવાથી, આ લેસરો જૂની તકનીકોને બદલે છે અને નવી પ્રોડક્ટ કેટેગરીઝને સક્ષમ કરે છે.

દર દાયકામાં ખર્ચ અને કામગીરીમાં 10 ગણાથી વધુ સુધારો થતાં, ઉચ્ચ-શક્તિ સેમિકન્ડક્ટર લેસરોએ બજારને અણધારી રીતે વિક્ષેપિત કર્યું છે. ભાવિ એપ્લિકેશનોની ચોકસાઇ સાથે આગાહી કરવી મુશ્કેલ હોવા છતાં, આગામી દાયકાની શક્યતાઓની કલ્પના કરવા માટે પાછલા ત્રણ દાયકામાં પાછળ જોવું પણ ઉપદેશક છે (જુઓ આકૃતિ 2).

જ્યારે હોલે 50 કરતાં વધુ વર્ષ પહેલાં સેમિકન્ડક્ટર લેસરોનું પ્રદર્શન કર્યું, ત્યારે તેણે તકનીકી ક્રાંતિ શરૂ કરી. મૂરના કાયદાની જેમ, ઉચ્ચ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની તેજસ્વી સિદ્ધિઓની આગાહી કોઈ કરી શક્યું ન હતું જે વિવિધ પ્રકારની નવીનતાઓ સાથે અનુસરવામાં આવ્યું હતું.

સેમિકન્ડક્ટર લેસરોનું ભાવિ
ભૌતિકશાસ્ત્રના કોઈ મૂળભૂત નિયમો નથી કે જે આ સુધારાઓને નિયંત્રિત કરે, પરંતુ સતત તકનીકી પ્રગતિ આ ઘાતાંકીય વિકાસને વૈભવમાં ટકાવી રાખે તેવી શક્યતા છે. સેમિકન્ડક્ટર લેસરો પરંપરાગત તકનીકોને બદલવાનું ચાલુ રાખશે અને વસ્તુઓ બનાવવાની રીતને વધુ બદલશે. આર્થિક વૃદ્ધિ માટે વધુ મહત્ત્વની બાબત એ છે કે, ઉચ્ચ-શક્તિ સેમિકન્ડક્ટર લેસરો પણ શું બનાવી શકાય તે બદલશે.