اعلي طاقت سيمي ڪنڊڪٽر ليزر ڊولپمينٽ جو جائزو حصو ون

اعلي طاقت جو جائزوsemiconductor ليزرترقي جو حصو پهريون

جيئن ڪارڪردگي ۽ طاقت بهتر ٿيڻ جاري آهي، ليزر ڊيوڊس (ليزر diodes ڊرائيور) روايتي ٽيڪنالاجي کي تبديل ڪرڻ جاري رکندو، انهي طريقي سان شيون ٺاهي رهيا آهن ۽ نئين شين جي ترقي کي چالو ڪندا. اعلي طاقت واري سيمي ڪنڊڪٽر ليزر ۾ اهم سڌارن جي سمجھ پڻ محدود آهي. اليڪٽرانن جي ليزرز کي سيميڪنڊڪٽرز ذريعي تبديل ڪرڻ جو پهريون ڀيرو 1962 ۾ مظاهرو ڪيو ويو، ۽ مختلف قسم جي مڪمل پيش رفتن جي پٺيان لڳايا ويا آهن جيڪي اليڪٽران کي اعلي پيداوار واري ليزرز ۾ تبديل ڪرڻ ۾ وڏي ترقي کي وڌايو آهي. انهن پيش رفتن آپٽيڪل اسٽوريج کان وٺي آپٽيڪل نيٽ ورڪنگ کان وٺي صنعتي شعبن جي وسيع رينج تائين اهم ايپليڪيشنن جي مدد ڪئي آهي.

انهن پيش رفت جو جائزو ۽ انهن جي مجموعي پيش رفت معيشت جي ڪيترن ئي علائقن ۾ اڃا به وڌيڪ ۽ وڌيڪ وسيع اثر جي صلاحيت کي اجاگر ڪري ٿو. حقيقت ۾، اعلي-پاور سيميڪنڊڪٽر ليزر جي مسلسل سڌاري سان، ان جي ايپليڪيشن فيلڊ جي توسيع کي تيز ڪندي، ۽ اقتصادي ترقي تي وڏو اثر پوندو.

شڪل 1: روشنيءَ جو مقابلو ۽ اعليٰ طاقت واري سيمي ڪنڊڪٽر ليزر جو مور جو قانون

ڊيوڊ پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ليزر ۽فائبر ليزر

اعليٰ طاقت واري سيميڪنڊڪٽر ليزرن ۾ ترقيءَ سبب پڻ ھيٺ لھيندڙ ليزر ٽيڪنالاجي جي ترقي ٿي آھي، جتي سيمي ڪنڊڪٽر ليزر عام طور تي اتساھڻ (پمپ) ڊاپڊ ڪرسٽل (ڊائڊ-پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ليزر) يا ڊاپڊ فائبر (فائبر ليزر) لاءِ استعمال ٿيندا آھن.

جيتوڻيڪ سيمي ڪنڊڪٽر ليزر موثر، ننڍڙا، ۽ گھٽ قيمت واري ليزر توانائي مهيا ڪن ٿا، انهن وٽ پڻ ٻه اهم حدون آهن: اهي توانائيءَ کي ذخيرو نٿا ڪن ۽ انهن جي چمڪ محدود آهي. بنيادي طور تي، ڪيترن ئي ايپليڪيشنن کي ٻه مفيد ليزر جي ضرورت هوندي آهي. هڪ بجلي کي ليزر جي اخراج ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ ٻيو استعمال ڪيو ويندو آهي انهي اخراج جي روشني کي وڌائڻ لاءِ.

ڊيوڊ پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ليزر.
1980 جي ڏهاڪي جي آخر ۾، سولڊ اسٽيٽ ليزرز کي پمپ ڪرڻ لاءِ سيمي ڪنڊڪٽر ليزر جو استعمال اهم تجارتي دلچسپي حاصل ڪرڻ لڳو. ڊيوڊ پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ليزر (DPSSL) ڊرامائي طور تي تھرمل مئنيجمينٽ سسٽم جي سائيز ۽ پيچيدگي کي گھٽائي ٿو (بنيادي طور تي سائيڪل کولر) ۽ ماڊل حاصل ڪن ٿا، جيڪي تاريخي طور تي آرڪ ليمپ استعمال ڪيا آھن سولڊ اسٽيٽ ليزر ڪرسٽل پمپ ڪرڻ لاءِ.

سيميڪنڊڪٽر ليزر جي موج جي ڊيگهه کي منتخب ڪيو ويو آهي اسپيڪٽرل جذب خاصيتن جي اوورليپ جي بنياد تي سولڊ اسٽيٽ ليزر جي حاصل ڪيل وچولي سان، جيڪو آرڪ لیمپ جي وائڊ بينڊ اخراج اسپيڪٽرم جي مقابلي ۾ حرارتي لوڊ کي خاص طور تي گھٽائي سگھي ٿو. neodymium-doped lasers جي مقبوليت تي غور ڪندي 1064nm wavelength کي خارج ڪندي، 808nm سيميڪنڊڪٽر ليزر 20 سالن کان وڌيڪ عرصي تائين سيمي ڪنڊڪٽر ليزر جي پيداوار ۾ سڀ کان وڌيڪ پيداوار بڻجي چڪو آهي.

ٻئين نسل جي بهتر ڊيوڊ پمپنگ ڪارڪردگي ملٽي موڊ سيمي ڪنڊڪٽر ليزر جي وڌندڙ چمڪ ۽ بلڪ بريگ گريٽنگس (VBGS) استعمال ڪندي تنگ اخراج واري لائين وٿ کي مستحڪم ڪرڻ جي صلاحيت جي ڪري 2000s جي وچ ۾ ممڪن بڻايو ويو. تقريبن 880nm جي ڪمزور ۽ تنگ اسپيڪٽرل جذب جي خاصيتن کي شاندار طور تي مستحڪم اعلي چمڪ پمپ ڊيوڊس ۾ وڏي دلچسپي پيدا ڪئي آهي. اهي اعليٰ ڪارڪردگي وارا ليزر نيوڊيميم کي سڌو 4F3/2 جي مٿئين ليزر سطح تي پمپ ڪرڻ ممڪن بڻائين ٿا، ڪوانٽم خسارو گھٽائي ٿو ۽ ان سان اعليٰ اوسط پاور تي بنيادي موڊ ايڪسٽريشن کي بهتر بڻائي ٿو، جيڪو ٻي صورت ۾ تھرمل لينسز تائين محدود هوندو.

هن صديءَ جي ٻئي ڏهاڪي جي شروعات تائين، اسان سنگل ٽرانسورس موڊ 1064nm ليزرز ۾ هڪ اهم طاقت جي واڌ جي شاهدي ڏئي رهيا هئاسين، انهي سان گڏ انهن جي فريڪوئنسي ڪنورشن ليزرز جيڪي ظاهر ۽ الٽرا وائلٽ موج ۾ ڪم ڪري رهيا آهن. Nd: YAG ۽ Nd: YVO4 جي ڊگھي اپر انرجي لائف ٽائم کي نظر ۾ رکندي، ھي DPSSL Q-switched آپريشن تيز نبض جي توانائي ۽ چوٽي جي طاقت مهيا ڪن ٿا، انھن کي گھٽائڻ واري مواد جي پروسيسنگ ۽ اعليٰ درستي واري مائڪرو مشيننگ ايپليڪيشنن لاءِ مثالي بڻائي ٿو.