Laserski diodni laserski široki spektar primjene, širok raspon valnih duljina

Jul 03, 2017

Ostavite poruku

Diodni laseri s jednom šipkom najbrži su rast i najkorišteniji novi laseri u posljednjih nekoliko godina. Njegov je razvoj neodvojiv od razvoja poluvodičkih lasera. 1960. debi prvih rubin lasera. 1962. godine izašli su prvi homogeni spojni poluvodički laseri galijev arsenid. 1963. Newman je prvi put predložio upotrebu poluvodiča kao koncepta izvora laserske pumpe u čvrstom stanju. S porastom izlazne snage LD, 1968. Ross je prvi put shvatio upotrebu GaAs laserske diode pumpane Nd: YAG laserom. Po prvi put 1973. godine izviješteni su impulsni LD krajnje pumpani Nd: YAG laseri koji su ukazali na prednosti crpljenja krajnjom pumpom. Chesler i Singh daju teoretski model krajnje pumpanog lasera u multi-transverzalnom modu i jednom transverzalnom modu, a teoretski prag pumpe zasnovan na pretpostavci jednolike pumpe u osnovi je u skladu s eksperimentalnim rezultatima. 1976. Nd: YAG laseri s ultra-svijetlećim diodama pumpali su se na sobnoj temperaturi za kontinuirani rad. Od 1980-ih, poluvodički laser i niz njegovih istraživačkih radova napravili su veliki napredak, uvelike promovirali solid-state laserske uređaje, tehnologiju i razvoj aplikacija i doveli do sveobuhvatnog preporoda solid-state lasera. Pojavom strukture kvantnih jažica i rastom tehnologije rasta kristala poput taloženja organskih kemijskih para metala (MOCVD) i epitaksije molekularnih zraka (MBE), prag struje LD je očito smanjen, učinkovitost pretvorbe i izlazna snaga su znatno poboljšani poboljšana, jedna poluvodička laserska mreža izlazne snage od 1W do 2W. Jedna LD kontinuirana izlazna snaga od 100mw do 200mw.90 godina, tehnologija proizvodnje laserskih dioda i proizvodni proces postupno sazrijevaju, život, pouzdanost su se znatno poboljšali, što je razvoj DPL-a i primjena novog napretka posebno istaknut. 1992., Diodni laser s jednom šipkom, Sjedinjene Američke Države Laurent - Nacionalni laboratorij Rivermore uspješno je razvio jednostruki diodni laser velike snage klase kilovat. 1994. godine američko Ministarstvo energetike najavilo je odobrenje GG-a; National Ignition Facility GG-a; program. 2001. Akiyama i sur. Upotrijebio je trosmjerni Nd: YAG laser bočno pumpanom da bi se dobio izlaz snage 5,4kW lasera s učinkovitošću elektrooptičke pretvorbe od 22%. 2002. godine američka tvrtka TRW razvila je izlaznu lasersku diodnu pumpu Nd: YAG laserom snage 5,4 kW. U 2006. godini američki Nordisk uspješno je postigao lasersku snagu od 19kW. Ukratko, DPL je najdinamičniji i najperspektivniji u čvrstim laserima.

Kako laser s diodnom pumpom ima prednosti velike snage, visokog kvaliteta snopa, malog toplinskog učinka, visoke učinkovitosti i kompaktne strukture uređaja, on postaje ključni uređaj informacijske tehnologije. Njegov širok spektar primjene, širok raspon valnih duljina, brzina razvoja su druge vrste lasera koji se ne mogu podudarati.

Trenutno je područje čvrstog stanja lasera s diodnom pumpom vrlo opsežno, poput vojnih, medicinskih, industrijskih i drugih područja.

U području vojne primjene: S izlaznom snagom lasera nastavlja se poboljšavati, kvaliteta zraka s postupnim poboljšanjem, DPL u vojnom polju sve više i šire. Uz ključnu tehnologiju za postizanje velikog napretka, visokoenergetsko lasersko oružje postaje izravno smrtonosno oružje. Sjedinjene Države su 2002. godine uspješno natovarile potpuno solidne lasere snage 0,5 kW na vojna vozila koja se koriste za vojno uklanjanje mina, poznata kao Zeus' vozila za uklanjanje mina, male veličine, sigurnosti, velike brze pokretljivosti, brzine razminiranja od američke vojske Pohvale. Lasersko oružje velike snage s velikom preciznošću, brzinom, malim zagađenjem, fleksibilnim i drugim prednostima, Diodni laser s jednom šipkom u fotoelektričnom sučeljavanju, lasersko tvrdo i meko ubijanje, lasersko zasljepljivanje i druga polja imaju širok spektar primjene. Američka vojska razvila je strategiju za razvoj visokoenergetskog laserskog oružja na različitim platformama, uključujući temelje, svemirske planove razvoja visokoenergetskog laserskog oružja, brodske planove razvoja visokoenergetskog laserskog oružja i razvoj visokoenergetskog laserskog oružja u zraku planovi. Zračno-zračna laserska tehnologija američkog ratnog zrakoplovstva i mobilni taktički visokoenergetski laserski program Army GG-a bikovski su usmjereni na jednosmjerni diodni laser i prvo ciljaju 20kW za ciljeve od 100kW.

U području medicinske primjene: laser za uljepšavanje kože, stomatologija, ORL, kirurgija, oftalmologija, neurokirurgija, kardiovaskularni sustav i tako dalje široko se koristi. Prednosti laserskih instrumenata za liječenje su: preciznost, kontroliranost, tretirana trauma rane, manje krvarenja, beskontaktnost bez infekcije i minimalno oštećenje tkiva oko reza. Medicinski laseri zahtijevaju stabilnost i duži vijek trajanja. Množenjem i miješanjem LD ili Nd: YAG laseri pumpajući bljeskalicom mogu postići konverziju s više valnih duljina, optičkim prijenosom za operaciju. Međutim, zbog toplinskog izobličenja čvrstog laserskog medija i starenja bljeskalice rezultirat će velikom fluktuacijom intenziteta svjetlosti, pogoršavajući kvalitetu snopa i potrebu za korištenjem ogromnog sustava za napajanje i hlađenje vodom, što ograničava njegovu upotrebu. Kako se 80% biološkog tkiva sastoji od vode, laserski diodni laser s jednom šipkom pumpan Er, Tm, Ho, valnu duljinu od 2 ~ 3nm u infracrvenom krutom laseru može snažno apsorbirati biološko tkivo, dubina prodiranja je relativno plitko, neće doći do karbonizacije i uzrokovat će prekide molekularnih veza, idealno za kardiovaskularnu kirurgiju i operaciju miopije. Budućnost medicinske laserske opreme bit će usmjerena ka višoj energiji, lakšoj za rukovanje, stabilnijoj, sofisticiranijoj i drugom smjeru.