ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ വികസനത്തിന്റെ രണ്ടാം ഭാഗത്തിന്റെ അവലോകനം

ഉയർന്ന ശക്തിയുടെ അവലോകനംഅർദ്ധചാലക ലേസർവികസനം രണ്ടാം ഭാഗം

ഫൈബർ ലേസർ.
ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ തെളിച്ചം പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന് ഫൈബർ ലേസറുകൾ ചെലവ് കുറഞ്ഞ മാർഗം നൽകുന്നു. തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് ഒപ്റ്റിക്സിന് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ തെളിച്ചമുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളെ കൂടുതൽ തിളക്കമുള്ളവയാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുമെങ്കിലും, ഇത് വർദ്ധിച്ച സ്പെക്ട്രൽ വീതിയും ഫോട്ടോമെക്കാനിക്കൽ സങ്കീർണ്ണതയും മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. തെളിച്ച പരിവർത്തനത്തിൽ ഫൈബർ ലേസറുകൾ പ്രത്യേകിച്ചും ഫലപ്രദമാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

1990-കളിൽ അവതരിപ്പിച്ച ഇരട്ട-ക്ലാഡ് നാരുകൾ, മൾട്ടിമോഡ് ക്ലാഡിംഗാൽ ചുറ്റപ്പെട്ട ഒരു സിംഗിൾ-മോഡ് കോർ ഉപയോഗിച്ച്, ഫൈബറിലേക്ക് ഉയർന്ന പവർ, കുറഞ്ഞ ചെലവിലുള്ള മൾട്ടിമോഡ് സെമികണ്ടക്ടർ പമ്പ് ലേസറുകൾ ഫലപ്രദമായി അവതരിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളെ തിളക്കമുള്ള പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള കൂടുതൽ സാമ്പത്തിക മാർഗം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. യെറ്റർബിയം-ഡോപ്ഡ് (Yb) നാരുകൾക്ക്, പമ്പ് 915nm-ൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു വിശാലമായ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡിനെ അല്ലെങ്കിൽ 976nm-ന് സമീപമുള്ള ഒരു ഇടുങ്ങിയ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡിനെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. പമ്പിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യം ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ലേസിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ, ക്വാണ്ടം കമ്മി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ കുറയുന്നു, കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പുറന്തള്ളേണ്ട മാലിന്യ താപത്തിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഫൈബർ ലേസറുകൾഡയോഡ്-പമ്പ് ചെയ്ത സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകൾ രണ്ടും തെളിച്ചത്തിലെ വർദ്ധനവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ഡയോഡ് ലേസർ. പൊതുവേ, ഡയോഡ് ലേസറുകളുടെ തെളിച്ചം മെച്ചപ്പെടുന്നതിനനുസരിച്ച്, അവ പമ്പ് ചെയ്യുന്ന ലേസറുകളുടെ ശക്തിയും വർദ്ധിക്കുന്നു. സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ തെളിച്ച മെച്ചപ്പെടുത്തൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ തെളിച്ച പരിവർത്തനത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

നമ്മൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നതുപോലെ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകളിലെ ഇടുങ്ങിയ ആഗിരണം സവിശേഷതകൾക്കായി കുറഞ്ഞ ക്വാണ്ടം കമ്മി പമ്പിംഗ് പ്രാപ്തമാക്കുന്ന ഭാവി സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് സ്പേഷ്യൽ, സ്പെക്ട്രൽ തെളിച്ചം ആവശ്യമാണ്, അതുപോലെ നേരിട്ടുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി സാന്ദ്രമായ തരംഗദൈർഘ്യ പുനരുപയോഗ പദ്ധതികളും.

ചിത്രം 2: ഉയർന്ന പവറിന്റെ വർദ്ധിച്ച തെളിച്ചംസെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വികസിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു

വിപണിയും പ്രയോഗവും

ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളിലെ പുരോഗതി നിരവധി പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സാധ്യമാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ ഓരോ ബ്രൈറ്റ്‌നെസ് വാട്ടിന്റെയും വില ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞതിനാൽ, ഈ ലേസറുകൾ പഴയ സാങ്കേതികവിദ്യകളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയും പുതിയ ഉൽപ്പന്ന വിഭാഗങ്ങളെ പ്രാപ്തമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഓരോ ദശകത്തിലും ചെലവും പ്രകടനവും 10 മടങ്ങ് കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുന്നതിനാൽ, ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ അപ്രതീക്ഷിതമായ രീതിയിൽ വിപണിയെ തടസ്സപ്പെടുത്തി. ഭാവിയിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ കൃത്യതയോടെ പ്രവചിക്കാൻ പ്രയാസമാണെങ്കിലും, അടുത്ത ദശകത്തിന്റെ സാധ്യതകൾ സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞ മൂന്ന് പതിറ്റാണ്ടുകളായി തിരിഞ്ഞുനോക്കുന്നതും പ്രബോധനപരമാണ് (ചിത്രം 2 കാണുക).

50 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഹാൾ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചപ്പോൾ, അദ്ദേഹം ഒരു സാങ്കേതിക വിപ്ലവം ആരംഭിച്ചു. മൂറിന്റെ നിയമം പോലെ, വൈവിധ്യമാർന്ന നൂതനാശയങ്ങളുമായി ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ മികച്ച നേട്ടങ്ങൾ ആർക്കും പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുമായിരുന്നില്ല.

സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ ഭാവി
ഈ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളൊന്നുമില്ല, പക്ഷേ തുടർച്ചയായ സാങ്കേതിക പുരോഗതി ഈ എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ വികസനത്തെ പ്രൗഢഗംഭീരമായി നിലനിർത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്. സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ പരമ്പരാഗത സാങ്കേതികവിദ്യകളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് തുടരുകയും കാര്യങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്ന രീതിയെ കൂടുതൽ മാറ്റുകയും ചെയ്യും. ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, സാമ്പത്തിക വളർച്ചയ്ക്ക്, ഉയർന്ന പവർ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്ന കാര്യങ്ങളിലും മാറ്റം വരുത്തും.