고전력 개요반도체 레이저개발 파트 2
파이버 레이저.
파이버 레이저는 고출력 반도체 레이저의 밝기를 변환하는 비용 효율적인 방법을 제공합니다.파장 다중화 광학 장치는 상대적으로 밝기가 낮은 반도체 레이저를 더 밝은 레이저로 변환할 수 있지만 이로 인해 스펙트럼 폭이 증가하고 광역학적 복잡성이 증가합니다.파이버 레이저는 밝기 변환에 특히 효과적인 것으로 입증되었습니다.
1990년대에 도입된 이중 클래드 광섬유는 다중 모드 클래딩으로 둘러싸인 단일 모드 코어를 사용하여 더 높은 전력, 저렴한 다중 모드 반도체 펌프 레이저를 광섬유에 효과적으로 도입하여 고출력 반도체 레이저를 변환하는 보다 경제적인 방법을 만듭니다. 더 밝은 광원으로.이터븀 도핑(Yb) 섬유의 경우 펌프는 915nm를 중심으로 하는 넓은 흡수 대역 또는 976nm 근처의 더 좁은 흡수 대역을 여기시킵니다.펌핑 파장이 파이버 레이저의 레이저 파장에 가까워짐에 따라 소위 양자 결핍이 감소되어 효율이 최대화되고 방출되어야 하는 폐열의 양이 최소화됩니다.
파이버 레이저다이오드 펌프 고체 레이저는 모두 밝기 증가에 의존합니다.다이오드 레이저.일반적으로 다이오드 레이저의 밝기가 지속적으로 향상됨에 따라 펌핑하는 레이저의 출력도 증가합니다.반도체 레이저의 휘도 향상은 보다 효율적인 휘도 변환을 촉진하는 경향이 있습니다.
우리가 예상한 대로 고체 레이저의 좁은 흡수 기능을 위한 낮은 양자 결핍 펌핑과 직접 반도체 레이저 응용을 위한 조밀한 파장 재사용 방식을 가능하게 하는 미래 시스템에는 공간 및 스펙트럼 밝기가 필요할 것입니다.
그림 2: 고전력 밝기 증가반도체 레이저애플리케이션을 확장할 수 있습니다.
시장 및 응용
고출력 반도체 레이저의 발전으로 많은 중요한 응용이 가능해졌습니다.고출력 반도체 레이저의 밝기 와트당 비용이 기하급수적으로 감소했기 때문에 이 레이저는 기존 기술을 대체하고 새로운 제품 범주를 가능하게 합니다.
비용과 성능이 10년마다 10배 이상 향상되면서 고출력 반도체 레이저는 예상치 못한 방식으로 시장을 뒤흔들었습니다.미래의 애플리케이션을 정확하게 예측하는 것은 어렵지만, 지난 30년을 되돌아보고 다음 10년의 가능성을 상상해 보는 것도 유익합니다(그림 2 참조).
Hall은 50여년 전에 반도체 레이저를 시연하면서 기술 혁명을 일으켰습니다.무어의 법칙처럼, 다양한 혁신이 뒤따른 고출력 반도체 레이저의 눈부신 성취를 누구도 예측할 수 없었습니다.
반도체 레이저의 미래
이러한 개선을 관장하는 기본 물리학 법칙은 없지만 지속적인 기술 진보는 이러한 기하급수적인 발전을 훌륭하게 유지할 가능성이 높습니다.반도체 레이저는 계속해서 전통적인 기술을 대체할 것이며 사물이 만들어지는 방식을 더욱 변화시킬 것입니다.경제 성장을 위해 더 중요한 것은 고출력 반도체 레이저가 만들어질 수 있는 것 또한 변화시킬 것이라는 점입니다.
게시 시간: 2023년 11월 7일