ઉચ્ચ પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસર વિકાસ ભાગ એકની ઝાંખી

ઉચ્ચ શક્તિની ઝાંખીસેમિકન્ડક્ટર લેસરવિકાસ એક

કાર્યક્ષમતા અને શક્તિમાં સુધારો થતાં, લેસર ડાયોડ્સ (લેસર ડાયોડ્સ ડ્રાઈવર) પરંપરાગત તકનીકીઓને બદલવાનું ચાલુ રાખશે, ત્યાં વસ્તુઓ બનાવવાની રીતને બદલશે અને નવી વસ્તુઓના વિકાસને સક્ષમ કરશે. ઉચ્ચ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોમાં નોંધપાત્ર સુધારાઓની સમજ પણ મર્યાદિત છે. સેમિકન્ડક્ટર્સ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનને લેસરોમાં રૂપાંતરિત કરવાનું સૌ પ્રથમ 1962 માં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું, અને વિવિધ પ્રકારની પૂરક પ્રગતિઓ અનુસરે છે જેણે ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉત્પાદક લેસરોમાં રૂપાંતરમાં વિશાળ પ્રગતિ કરી છે. આ પ્રગતિઓએ ical પ્ટિકલ સ્ટોરેજથી ical પ્ટિકલ નેટવર્કિંગ સુધીના વિવિધ industrial દ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનોને ટેકો આપ્યો છે.

આ પ્રગતિ અને તેમની સંચિત પ્રગતિની સમીક્ષા અર્થતંત્રના ઘણા ક્ષેત્રોમાં વધુ અને વધુ વ્યાપક અસરની સંભાવનાને પ્રકાશિત કરે છે. હકીકતમાં, ઉચ્ચ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોના સતત સુધારણા સાથે, તેનું એપ્લિકેશન ક્ષેત્ર વિસ્તરણને વેગ આપશે, અને આર્થિક વિકાસ પર ound ંડી અસર કરશે.

આકૃતિ 1: લ્યુમિનેન્સ અને મૂરના ઉચ્ચ પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની તુલના

ડાયોડ-પમ્પ સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો અનેરેસા -લેસરો

હાઇ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોમાં પ્રગતિ પણ ડાઉનસ્ટ્રીમ લેસર ટેકનોલોજીના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ છે, જ્યાં સેમિકન્ડક્ટર લેસરોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે (પમ્પ) ડોપડ ક્રિસ્ટલ્સ (ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસર) અથવા ડોપડ ફાઇબર (ફાઇબર લેસર) ને ઉત્તેજિત કરવા માટે થાય છે.

જોકે સેમિકન્ડક્ટર લેસરો કાર્યક્ષમ, નાના અને ઓછા ખર્ચે લેસર energy ર્જા પ્રદાન કરે છે, તેમની પાસે બે કી મર્યાદાઓ પણ છે: તેઓ energy ર્જા સંગ્રહિત કરતા નથી અને તેમની તેજ મર્યાદિત છે. મૂળભૂત રીતે, ઘણી એપ્લિકેશનોને બે ઉપયોગી લેસરોની જરૂર હોય છે; એકનો ઉપયોગ વીજળીને લેસર ઉત્સર્જનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે, અને બીજો ઉપયોગ તે ઉત્સર્જનની તેજ વધારવા માટે થાય છે.

ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો.
1980 ના દાયકાના અંત ભાગમાં, સેમિકન્ડક્ટર લેસરોના ઉપયોગને નક્કર-રાજ્યના લેસરોને પમ્પ કરવા માટે નોંધપાત્ર વ્યાપારી રસ મેળવવાનું શરૂ થયું. ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસર્સ (ડીપીએસએસએલ) થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (મુખ્યત્વે સાયકલ કૂલર્સ) ના કદ અને જટિલતાને નાટકીય રીતે ઘટાડે છે અને મોડ્યુલો ગેઇન કરે છે, જેણે histor તિહાસિક રીતે સોલિડ-સ્ટેટ લેસર સ્ફટિકો પમ્પ કરવા માટે આર્ક લેમ્પ્સનો ઉપયોગ કર્યો છે.

સેમિકન્ડક્ટર લેસરની તરંગલંબાઇની પસંદગી સોલિડ-સ્ટેટ લેસરના ગેઇન માધ્યમ સાથે સ્પેક્ટ્રલ શોષણ લાક્ષણિકતાઓના ઓવરલેપના આધારે કરવામાં આવે છે, જે આર્ક લેમ્પના વાઇડબેન્ડ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમની તુલનામાં થર્મલ લોડને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે. 1064nm તરંગલંબાઇને ઉત્સર્જન કરતા નિયોોડિમિયમ-ડોપ કરેલા લેસરોની લોકપ્રિયતાને ધ્યાનમાં લેતા, 808nm સેમિકન્ડક્ટર લેસર 20 વર્ષથી વધુ સમયથી સેમિકન્ડક્ટર લેસર ઉત્પાદનમાં સૌથી ઉત્પાદક ઉત્પાદન બની ગયું છે.

બીજી પે generation ીની સુધારેલી ડાયોડ પમ્પિંગ કાર્યક્ષમતા મલ્ટિ-મોડ સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની વધેલી તેજ અને 2000 ના દાયકાના મધ્યમાં બલ્ક બ્રેગ ગ્રેટિંગ્સ (વીબીજી) નો ઉપયોગ કરીને સાંકડી ઉત્સર્જન લાઇનવિડ્થ્સને સ્થિર કરવાની ક્ષમતા દ્વારા શક્ય બન્યું હતું. લગભગ 880nm ની નબળા અને સાંકડી વર્ણપટ્ટી શોષણ લાક્ષણિકતાઓએ સ્પેક્ટ્રલલી સ્થિર ઉચ્ચ તેજસ્વીતા પંપ ડાયોડ્સમાં ખૂબ રસ ઉત્તેજીત કર્યો છે. આ ઉચ્ચ પ્રદર્શન લેસરો 4 એફ 3/2 ના ઉપલા લેસર સ્તરે સીધા નિયોોડિમિયમ પમ્પ કરવાનું શક્ય બનાવે છે, ક્વોન્ટમ ખાધ ઘટાડે છે અને ત્યાં higher ંચી સરેરાશ શક્તિ પર મૂળભૂત મોડ નિષ્કર્ષણમાં સુધારો કરે છે, જે અન્યથા થર્મલ લેન્સ દ્વારા મર્યાદિત રહેશે.

આ સદીના પ્રારંભિક બીજા દાયકા સુધીમાં, અમે સિંગલ-ટ્રાંસવર્સ મોડ 1064NM લેસરોમાં નોંધપાત્ર શક્તિમાં વધારો જોયો હતો, તેમજ દૃશ્યમાન અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ તરંગલંબાઇમાં કાર્યરત તેમના ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ઝન લેસરો. એનડીના લાંબા ઉપલા energy ર્જા જીવનકાળને જોતાં: વાયએજી અને એનડી: વાયવીઓ 4, આ ડીપીએસએસએલ ક્યૂ-સ્વિચ થયેલ કામગીરી ઉચ્ચ પલ્સ energy ર્જા અને પીક પાવર પ્રદાન કરે છે, જે તેમને એબ્લેટિવ મટિરિયલ પ્રોસેસિંગ અને ઉચ્ચ-ચોકસાઇ માઇક્રોમેચાઇનિંગ એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે.