Lodret stakdiodelaser med høj strålekvalitet, den termiske effekt er lille

May 31, 2017

Læg en besked

Lodret stakdiode Laserpumpede lasere er de hurtigst voksende og udbredte nye lasere i de senere år. Hans udvikling er uadskillelig fra udviklingen af ​​halvlederlasere. 1960-debut af den første rubinlaser. I 1962 kom det første homogene kryds galliumarsenid halvlederlasere ud. I 1963 foreslog Newman først brugen af ​​halvleder som et solid-state laserpumpekildekoncept. Med LD-udgangseffekten stigende, realiserede Ross i 1968 brugen af ​​GaAs Vertical Stack Diode Laser pumpet Nd: YAG laser. For første gang i 1973 blev der rapporteret om pulserende LD-endepumpede Nd: YAG-lasere og påpegede fordelene ved slutpumpet pumpning. Chesler og Singh giver den teoretiske model for slutpumpet laser i multi-tværgående tilstand og enkelt tværgående tilstand, og den teoretiske pumpetærskel baseret på antagelsen om ensartet pumpe er dybest set i overensstemmelse med de eksperimentelle resultater. I 1976 blev Nd: YAG-lasere med ultra-lysemitterende diode-endepumpet kontinuerligt betjent ved stuetemperatur. Siden 1980'erne har halvlederlaser og dens vifte af forskningsarbejde gjort et stort gennembrud, i høj grad fremmet solid state-laserenheder, teknologi og applikationsudvikling og ført til en omfattende genoplivning af solid state-lasere. Med fremkomsten af ​​kvantebrøndstruktur og væksten af ​​krystalvækstteknologi såsom metalorganisk kemisk dampaflejring (MOCVD) og molekylær stråleepitaksi (MBE) reduceres LD-tærskelstrømmen åbenlyst, konverteringseffektiviteten og udgangseffekten forbedres markant forbedret, enkelt halvleder-laser array outputeffekt på 1W til 2W. En enkelt LD kontinuerlig udgangseffekt på 100mw til 200mw.90 år, den vertikale stakdiodelaserproduktionsteknologi og produktionsprocessen modnes gradvist, livet, pålideligheden er forbedret betydeligt, hvilket DPL-udvikling og anvendelse af de nye fremskridt er særligt fremtrædende. 1992 USA Laurent - Rivermore National Laboratory med succes udviklet kilowatt-klasse højeffektive diode-pumpede lasere. I 1994 annoncerede det amerikanske energiministerium godkendelsen af ​​GG quot; National Ignition Facility" program. 2001 Akiyama et al. Brugt en trevejs sidepumpet Nd: YAG-laser for at opnå en 5,4kW laseroutput med en elektro-optisk konverteringseffektivitet på 22%. I 2002 udviklede det amerikanske TRW-firma en 5,4kW output vertikal stakdiodelaserpumpet Nd: YAG-laser. I 2006 opnåede USA Nordisk med succes 19 kW laseroutput. Sammenfattende er DPL den mest dynamiske og lovende i solid state-lasere.

Da den diode-pumpede laser har fordelene ved høj effekt, høj strålekvalitetsoutput, lille termisk effekt, høj effektivitet og kompakt enhedsstruktur, bliver det nøglen til informationsteknologi. Dens brede vifte af applikationer, bred bølgelængde, udviklingshastigheden er andre typer lasere kan ikke matche.

På nuværende tidspunkt er feltet af diode-pumpede solid state-lasere meget omfattende, såsom militære, medicinske, industrielle og andre områder.

Inden for militære applikationer: Med laserudgangseffekten fortsætter med at forbedre, strålekvaliteten af ​​den gradvise forbedring, DPL på militærområdet mere og mere bredt. Med nøgleteknologien til at opnå et stort gennembrud bliver højenergiske laservåben et direkte dødbringende våben. I 2002 lastede USA med succes 0,5kW solid state-lasere på mobile køretøjer, der blev brugt til militær minerydning, kendt som Zeus' s mindskekøretøj med sin lille størrelse, sikkerhed, høje hurtige mobilitet, minedrivningshastighed ved det amerikanske militær af ros. Højeffektive laservåben med høj præcision, hastighed, lav forurening, fleksibel og så videre, i den fotoelektriske konfrontation har laser hård og blød dræbning, laserblinding og andre områder en bred vifte af applikationer. Det amerikanske militær har udviklet en strategi for udvikling af højenergi-laservåben til alle platforme, herunder grundlæggende, rumbaserede højenergiudviklingsplaner for laservåben, udviklingsplaner for højenergi-laservåbenudvikling og luftbårne højenergiudvikling af laservåben planer. US Air Force' s luftbårne laserteknologi og Army Mobile Tactical High Energy Laser Program er bullish på diode-pumpede lasere og første mål 20kW for 100kW mål.

Inden for medicinske anvendelser: laser i hudens skønhed, tandpleje, ENT, kirurgi, oftalmologi, neurokirurgi, kardiovaskulær og så videre er blevet brugt i vid udstrækning. Fordelene ved laserbehandlingsinstrumenter er: nøjagtigt, kontrollerbart, behandlet sårtraume, mindre blødning, ikke-kontakt uden infektion og minimal skade på vævet omkring snittet. Medicinske lasere kræver stabilitet og længere levetid. Ved at multiplicere og blande kan LD eller flashpumpet Nd: YAG-lasere opnå multi-bølgelængdekonvertering gennem fiberoptisk transmission til kirurgi. På grund af den termiske forvrængning af det faste lasermedium og blitzens ældning vil det resultere i en stor udsving i lysintensiteten, strålens kvalitet forringes, og brugen af ​​et stort strømforsynings- og vandkølesystem er krævet, hvilket begrænser dets anvendelse. Da 80% af det biologiske væv er sammensat af vand, LD pumpet Er, Tm, Ho, kan bølgelængden på 2 ~ 3 nm i den infrarøde faste laser absorberes stærkt af biologisk væv, penetrationsdybden er relativt lav, det gør det ikke forekomme karbonisering og forårsage brud på molekylære bindinger, ideel til hjerte-kar-operation og nærsynthedskirurgi. Fremtiden for medicinsk laserudstyr vil være i retning af en højere energi, lettere at betjene, mere stabil, mere sofistikeret og i anden retning.