მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერის შემუშავების მიმოხილვა, მეორე ნაწილი

მაღალი სიმძლავრის მიმოხილვანახევარგამტარული ლაზერიგანვითარება, მეორე ნაწილი

ბოჭკოვანი ლაზერი.
ბოჭკოვანი ლაზერები მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშის გარდაქმნის ეკონომიურ საშუალებას წარმოადგენს. მიუხედავად იმისა, რომ ტალღის სიგრძის მულტიპლექსირების ოპტიკას შეუძლია შედარებით დაბალი სიკაშკაშის ნახევარგამტარული ლაზერების უფრო კაშკაშა ლაზერებად გარდაქმნა, ეს სპექტრული სიგანისა და ფოტომექანიკური სირთულის გაზრდის ხარჯზე ხდება. ბოჭკოვანი ლაზერები განსაკუთრებით ეფექტური აღმოჩნდა სიკაშკაშის გარდაქმნაში.

1990-იან წლებში შემოღებულ ორმაგად შემოსაზღვრულ ბოჭკოებს, რომლებიც იყენებენ მრავალმოდური შემოსაზღვრით გარშემორტყმულ ერთმოდიან ბირთვს, შეუძლიათ ეფექტურად შეიყვანონ უფრო მაღალი სიმძლავრის, დაბალი ღირებულების მრავალმოდური ნახევარგამტარული ტუმბოს ლაზერები ბოჭკოში, რაც ქმნის უფრო ეკონომიურ გზას მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების უფრო კაშკაშა სინათლის წყაროებად გარდასაქმნელად. იტერბიუმის დოპირებული (Yb) ბოჭკოებისთვის, ტუმბო აღაგზნებს ფართო შთანთქმის ზოლს, რომლის ცენტრიც 915 ნმ-ზეა, ან უფრო ვიწრო შთანთქმის ზოლს 976 ნმ-ის მახლობლად. როდესაც ტუმბოს ტალღის სიგრძე უახლოვდება ბოჭკოვანი ლაზერის ლაზერული ტალღის სიგრძეს, ე.წ. კვანტური დეფიციტი მცირდება, რაც მაქსიმალურად ზრდის ეფექტურობას და მინიმუმამდე ამცირებს გაფანტული სითბოს რაოდენობას.

ბოჭკოვანი ლაზერებიდა დიოდური ტუმბოს მქონე მყარი მდგომარეობის ლაზერები ორივე დამოკიდებულია სიკაშკაშის ზრდაზედიოდური ლაზერიზოგადად, დიოდური ლაზერების სიკაშკაშის გაუმჯობესებასთან ერთად, მათ მიერ გამოსხივებული ლაზერების სიმძლავრეც იზრდება. ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშის გაუმჯობესება, როგორც წესი, ხელს უწყობს სიკაშკაშის უფრო ეფექტურ გარდაქმნას.

როგორც ვვარაუდობთ, სივრცითი და სპექტრული სიკაშკაშე აუცილებელი იქნება მომავალი სისტემებისთვის, რომლებიც უზრუნველყოფენ დაბალი კვანტური დეფიციტის ტუმბოს მყარი მდგომარეობის ლაზერებში ვიწრო შთანთქმის მახასიათებლებისთვის, ასევე მკვრივი ტალღის სიგრძის ხელახალი გამოყენების სქემებს ნახევარგამტარული ლაზერული აპლიკაციებისთვის.

სურათი 2: მაღალი სიმძლავრის გაზრდილი სიკაშკაშენახევარგამტარული ლაზერებიაპლიკაციების გაფართოების საშუალებას იძლევა

ბაზარი და გამოყენება

მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების განვითარებამ მრავალი მნიშვნელოვანი გამოყენება შესაძლებელი გახადა. ვინაიდან მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშის ვატის ღირებულება ექსპონენციურად შემცირდა, ეს ლაზერები როგორც ძველ ტექნოლოგიებს ცვლის, ასევე ახალი პროდუქტის კატეგორიების შექმნის საშუალებას იძლევა.

ყოველ ათწლეულში 10-ჯერ მეტი ღირებულებისა და მუშაობის გაუმჯობესების გამო, მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარულმა ლაზერებმა ბაზარი მოულოდნელი ცვლილებები შეიტანეს. მიუხედავად იმისა, რომ მომავალი გამოყენების ზუსტი პროგნოზირება რთულია, ასევე სასარგებლოა ბოლო სამი ათწლეულის უკან გადახედვა, რათა წარმოვიდგინოთ შემდეგი ათწლეულის შესაძლებლობები (იხილეთ სურათი 2).

როდესაც ჰოლმა 50 წელზე მეტი ხნის წინ ნახევარგამტარული ლაზერები აჩვენა, მან ტექნოლოგიური რევოლუცია დაიწყო. მურის კანონის მსგავსად, ვერავინ იწინასწარმეტყველებდა მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების ბრწყინვალე მიღწევებს, რომლებსაც სხვადასხვა ინოვაციები მოჰყვა.

ნახევარგამტარული ლაზერების მომავალი
არ არსებობს ფიზიკის ფუნდამენტური კანონები, რომლებიც ამ გაუმჯობესებებს მართავს, მაგრამ ტექნოლოგიური პროგრესის გაგრძელება, სავარაუდოდ, ამ ექსპონენციალურ განვითარებას ბრწყინვალედ შეინარჩუნებს. ნახევარგამტარული ლაზერები გააგრძელებენ ტრადიციული ტექნოლოგიების ჩანაცვლებას და კიდევ უფრო შეცვლიან ნივთების დამზადების წესს. ეკონომიკური ზრდისთვის უფრო მნიშვნელოვანია ის, რომ მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერები ასევე შეცვლიან იმას, რისი დამზადებაც შესაძლებელია.