მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერის განვითარების მიმოხილვა მეორე ნაწილი

მაღალი სიმძლავრის მიმოხილვანახევარგამტარული ლაზერიგანვითარების ნაწილი მეორე

ბოჭკოვანი ლაზერი.
ბოჭკოვანი ლაზერები უზრუნველყოფენ ეკონომიურ გზას მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშის გადასაყვანად. მიუხედავად იმისა, რომ ტალღის სიგრძის მულტიპლექსირებელ ოპტიკას შეუძლია შედარებით დაბალი სიკაშკაშის ნახევარგამტარული ლაზერების გარდაქმნა უფრო კაშკაშა ლაზერებად, ეს ხდება გაზრდილი სპექტრული სიგანისა და ფოტომექანიკური სირთულის ფასად. ბოჭკოვანი ლაზერები განსაკუთრებით ეფექტურია სიკაშკაშის გარდაქმნაში.

1990-იან წლებში შემოღებულ ორმაგ ბოჭკოებს, ერთრეჟიმიანი ბირთვის გამოყენებით, რომელიც გარშემორტყმულია მულტიმოდური საფარით, შეუძლიათ ეფექტურად შეიყვანონ უფრო მაღალი სიმძლავრის, დაბალი ფასის მრავალმოდური ნახევარგამტარული ტუმბოს ლაზერები ბოჭკოში, შექმნან უფრო ეკონომიური გზა მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების გადასაყვანად. უფრო კაშკაშა სინათლის წყაროებში. იტერბიუმით დოპირებული (Yb) ბოჭკოებისთვის, ტუმბო აღაგზნებს ფართო შთანთქმის ზოლს, რომელიც ორიენტირებულია 915 ნმ-ზე, ან უფრო ვიწრო შთანთქმის ზოლს 976 ნმ-თან ახლოს. როდესაც ტუმბოს ტალღის სიგრძე უახლოვდება ბოჭკოვანი ლაზერის ლაზერული ტალღის სიგრძეს, ეგრეთ წოდებული კვანტური დეფიციტი მცირდება, რაც მაქსიმალურ ეფექტურობას და მინიმუმამდე ამცირებს ნარჩენი სითბოს რაოდენობას, რომელიც უნდა გაიფანტოს.

ბოჭკოვანი ლაზერებიდა დიოდური ტუმბოს მყარი მდგომარეობის ლაზერები ორივე ეყრდნობა სიკაშკაშის ზრდასდიოდური ლაზერი. ზოგადად, დიოდური ლაზერების სიკაშკაშე აგრძელებს გაუმჯობესებას, ასევე იზრდება ლაზერების სიმძლავრე, რომელსაც ისინი ტუმბიან. ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშის გაუმჯობესება ხელს უწყობს სიკაშკაშის უფრო ეფექტურ კონვერტაციას.

როგორც ჩვენ მოველით, სივრცითი და სპექტრული სიკაშკაშე საჭირო იქნება მომავალი სისტემებისთვის, რომლებიც საშუალებას მისცემს დაბალი კვანტური დეფიციტის ტუმბოს მყარი მდგომარეობის ლაზერებში ვიწრო შთანთქმის მახასიათებლებისთვის, ასევე მკვრივი ტალღის სიგრძის ხელახალი გამოყენების სქემებს პირდაპირი ნახევარგამტარული ლაზერის გამოყენებისთვის.

სურათი 2: მაღალი სიმძლავრის გაზრდილი სიკაშკაშენახევარგამტარული ლაზერებიაპლიკაციების გაფართოების საშუალებას იძლევა

ბაზარი და აპლიკაცია

მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების მიღწევებმა შესაძლებელი გახადა მრავალი მნიშვნელოვანი პროგრამა. იმის გამო, რომ მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშის ვატზე ღირებულება ექსპონენტურად შემცირდა, ეს ლაზერები ცვლის ძველ ტექნოლოგიებს და საშუალებას აძლევს ახალი პროდუქტების კატეგორიებს.

ყოველ ათწლეულში 10-ჯერ გაუმჯობესებული ღირებულებისა და შესრულების პირობებში, მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერები მოულოდნელად არღვევენ ბაზარს. მიუხედავად იმისა, რომ რთულია სამომავლო აპლიკაციების ზუსტი პროგნოზირება, ასევე ინსტრუქციულია გასული სამი ათწლეულის უკან გადახედვა, რათა წარმოვიდგინოთ მომავალი ათწლეულის შესაძლებლობები (იხ. სურათი 2).

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

ნახევარგამტარული ლაზერების მომავალი
არ არსებობს ფიზიკის ფუნდამენტური კანონები, რომლებიც არეგულირებენ ამ გაუმჯობესებას, მაგრამ მუდმივი ტექნოლოგიური პროგრესი, სავარაუდოდ, ამ ექსპონენციალურ განვითარებას დიდებულად შეინარჩუნებს. ნახევარგამტარული ლაზერები გააგრძელებენ ტრადიციულ ტექნოლოგიების ჩანაცვლებას და კიდევ უფრო შეცვლიან ნივთების წარმოების გზას. რაც უფრო მნიშვნელოვანია ეკონომიკური ზრდისთვის, მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერები ასევე შეცვლის იმას, რაც შეიძლება გაკეთდეს.