व्यावसायिक ज्ञान

उच्च शक्ती सेमीकंडक्टर लेसर

2021-12-13
सेमीकंडक्टर लेसरलहान आकार, हलके वजन, उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण कार्यक्षमता, उच्च विश्वासार्हता आणि दीर्घ आयुष्याचे फायदे आहेत. औद्योगिक प्रक्रिया, बायोमेडिसिन आणि राष्ट्रीय संरक्षण या क्षेत्रांमध्ये त्याचे महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग आहेत. 1962 मध्ये, अमेरिकन शास्त्रज्ञांनी यशस्वीरित्या प्रथम जनरेशन GaAs एकसंध रचना इंजेक्शन सेमीकंडक्टर लेसर विकसित केले. 1963 मध्ये, माजी सोव्हिएत अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या योफेई इन्स्टिट्यूट ऑफ फिजिक्सच्या अल्फेरोव्ह आणि इतरांनी दुहेरी हेटरोजंक्शन सेमीकंडक्टर लेसरच्या यशस्वी विकासाची घोषणा केली. 1980 नंतर, एनर्जी बँड अभियांत्रिकी सिद्धांताच्या परिचयामुळे, त्याच वेळी नवीन क्रिस्टल एपिटॅक्सियल सामग्री वाढीच्या प्रक्रियेचा उदय [जसे की आण्विक बीम एपिटॅक्सी (एमबीई) आणि मेटल ऑर्गेनिक केमिकल वाफ डिपॉझिशन (एमओसीव्हीडी), इ.], क्वांटम वेल लेसर इतिहासाच्या टप्प्यावर आहेत, डिव्हाइस कार्यक्षमतेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करतात आणि उच्च पॉवर आउटपुट प्राप्त करतात.
हाय-पॉवर सेमीकंडक्टर लेसर प्रामुख्याने दोन संरचनांमध्ये विभागलेले आहेत: सिंगल ट्यूब आणि बार स्ट्रिप. सिंगल ट्यूब स्ट्रक्चर मुख्यतः रुंद पट्टी आणि मोठ्या ऑप्टिकल पोकळीच्या डिझाइनचा अवलंब करते आणि उच्च पॉवर आउटपुट मिळविण्यासाठी आणि पोकळीच्या पृष्ठभागाचे आपत्तीजनक नुकसान कमी करण्यासाठी लाभ क्षेत्र वाढवते; बार स्ट्रिप स्ट्रक्चर ही एकाधिक सिंगल-ट्यूब लेसरची समांतर रेषीय अॅरे आहे, अनेक लेसर एकाच वेळी कार्य करतात आणि नंतर उच्च-शक्ती लेसर आउटपुट मिळविण्यासाठी बीम आणि इतर माध्यमे एकत्र करतात. मूळ हाय-पॉवर सेमीकंडक्टर लेसर मुख्यत्वे 808nm च्या वेव्हबँडसह सॉलिड-स्टेट लेसर आणि फायबर लेसर पंप करण्यासाठी वापरले जातात. आणि 980nm. जवळ-अवरक्त बँडच्या परिपक्वतासहउच्च-शक्ती सेमीकंडक्टर लेसरयुनिट तंत्रज्ञान आणि किंमती कमी करणे, सर्व-सॉलिड-स्टेट लेसर आणि त्यांच्यावर आधारित फायबर लेसरची कार्यक्षमता सतत सुधारली गेली आहे. सिंगल-ट्यूब कंटीन्युटी वेव्ह (CW) ची आउटपुट पॉवर दशकातील 8.1W 29.5W च्या पातळीवर पोहोचली, बार CW आउटपुट पॉवर 1010W च्या पातळीवर पोहोचली आणि पल्स आउटपुट पॉवर 2800W च्या पातळीवर पोहोचली, ज्याने मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहन दिले. प्रक्रिया क्षेत्रात लेसर तंत्रज्ञान अर्ज प्रक्रिया. पंप स्रोत म्हणून सेमीकंडक्टर लेसरची किंमत एकूण सॉलिड-स्टेट लेसरसाठी खर्चाच्या 1/3~1/2 आहे, जे फायबर लेसरच्या 1/2~2/3 आहे. म्हणून, फायबर लेसर आणि सर्व-सॉलिड-स्टेट लेसरच्या जलद विकासाने उच्च-शक्तीच्या अर्धसंवाहक लेसरच्या विकासास हातभार लावला आहे.
सेमीकंडक्टर लेझर्सच्या कार्यप्रदर्शनात सतत सुधारणा आणि खर्चात सतत घट झाल्यामुळे, त्याच्या अनुप्रयोगाची श्रेणी विस्तृत आणि विस्तृत झाली आहे. हाय-पॉवर सेमीकंडक्टर लेसर कसे मिळवायचे हा संशोधनाचा नेहमीच अग्रभागी आणि हॉटस्पॉट राहिला आहे. उच्च-शक्ती सेमीकंडक्टर लेसर चिप्स प्राप्त करण्यासाठी, पासून प्रारंभ करणे आवश्यक आहे सामग्री, रचना आणि पोकळीच्या पृष्ठभागाच्या संरक्षणाच्या तीन पैलूंचा विचार केला जातो:
1) साहित्य तंत्रज्ञान. हे दोन पैलूंपासून सुरू होऊ शकते: वाढविणे आणि ऑक्सिडेशन प्रतिबंधित करणे. संबंधित तंत्रज्ञानामध्ये ताणलेले क्वांटम वेल तंत्रज्ञान आणि अॅल्युमिनियम-मुक्त क्वांटम वेल तंत्रज्ञान समाविष्ट आहे. 2) स्ट्रक्चरल तंत्रज्ञान. उच्च आउटपुट पॉवरवर चिप जळण्यापासून रोखण्यासाठी, असममित सहसा वेव्हगाइड तंत्रज्ञान आणि विस्तृत वेव्हगाइड लार्ज ऑप्टिकल कॅव्हिटी तंत्रज्ञान वापरले जाते. 3) पोकळी पृष्ठभाग संरक्षण तंत्रज्ञान. आपत्तीजनक ऑप्टिकल मिरर डॅमेज (COMD) टाळण्यासाठी, मुख्य तंत्रज्ञानामध्ये नॉन-शोषक पोकळी पृष्ठभाग तंत्रज्ञान, पोकळी पृष्ठभाग पॅसिव्हेशन तंत्रज्ञान आणि कोटिंग तंत्रज्ञान समाविष्ट आहे. विविध उद्योगांसह लेसर डायोडच्या विकासाने, पंप स्त्रोत म्हणून वापरला जात असला किंवा थेट लागू केला असला तरी, सेमीकंडक्टर लेसर प्रकाश स्रोतांवर आणखी मागणी केली आहे. उच्च उर्जा आवश्यकतांच्या बाबतीत, उच्च बीम गुणवत्ता राखण्यासाठी, लेसर बीम संयोजन करणे आवश्यक आहे. सेमीकंडक्टर लेसर बीम कॉम्बिनेशन बीम टेक्नॉलॉजीमध्ये प्रामुख्याने समाविष्ट आहे: पारंपरिक बीम कॉम्बिनिंग (TBC), दाट तरंगलांबी संयोजन (DWDM) तंत्रज्ञान, स्पेक्ट्रल कॉम्बिनिंग (SBC) तंत्रज्ञान, सुसंगत बीम संयोजन (CBC) तंत्रज्ञान इ.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept