Aperçu de la haute puissancelaser semi-conducteurDéveloppement deuxième partie
Laser en fibre.
Les lasers en fibre offrent un moyen rentable de convertir la luminosité des lasers semi-conducteurs à haute puissance. Bien que l'optique de multiplexage de la longueur d'onde puisse convertir les lasers semi-conducteurs relativement faibles en brillance en plus brillants, cela se fait au prix de l'augmentation de la largeur spectrale et de la complexité photomécanique. Les lasers en fibre se sont révélés particulièrement efficaces dans la conversion de la luminosité.
Les fibres à double revêtement introduites dans les années 1990, en utilisant un noyau à mode unique entouré de revêtement multimode, peuvent introduire efficacement des lasers de pompe à semi-conducteur multimode à plus faible coût dans la fibre, créant un moyen plus économique de convertir les lasers de semi-conducteur de haute puissance en sources d'éclairage plus lumineuses. Pour les fibres dopées par Ytterbium (YB), la pompe excite une large bande d'absorption centrée à 915 nm, ou une bande d'absorption plus étroite près de 976 nm. À mesure que la longueur d'onde de pompage s'approche de la longueur d'onde au lasage du laser en fibre, le soi-disant déficit quantique est réduit, maximisant l'efficacité et minimisant la quantité de chaleur déchet qui doit être dissipée.
Lasers en fibreet les lasers à l'état solide à puce à la diode reposent tous deux sur l'augmentation de la luminosité dulaser à diode. En général, à mesure que la luminosité des lasers de diode continue de s'améliorer, la puissance des lasers qu'ils pompent augmente également. L'amélioration de la luminosité des lasers semi-conducteurs a tendance à favoriser une conversion de luminosité plus efficace.
Comme nous nous attendons à ce que la luminosité spatiale et spectrale sera nécessaire pour les futurs systèmes qui permettront un pompage à faible déficit quantique pour des caractéristiques d'absorption étroites dans les lasers à l'état solide, ainsi que des schémas de réutilisation de longueur d'onde denses pour les applications laser semi-conductrices directes.
Figure 2: une luminosité accrue de la haute puissancelasers semi-conducteursPermet de développer les applications
Marché et application
Les progrès des lasers semi-conducteurs de haute puissance ont rendu possible de nombreuses applications importantes. Étant donné que le coût par luminosité des lasers semi-conducteurs de haute puissance a été réduit de façon exponentielle, ces lasers remplacent tous deux les anciennes technologies et permettent de nouvelles catégories de produits.
Les coûts et les performances améliorant plus de 10 fois chaque décennie, les lasers semi-conducteurs de haute puissance ont perturbé le marché de manière inattendue. Bien qu'il soit difficile de prédire les applications futures avec précision, il est également instructif de regarder en arrière au cours des trois dernières décennies pour imaginer les possibilités de la prochaine décennie (voir figure 2).
Lorsque Hall a démontré des lasers semi-conducteurs il y a plus de 50 ans, il a lancé une révolution technologique. Comme la loi de Moore, personne n'aurait pu prédire les brillantes réalisations des lasers semi-conducteurs de haute puissance qui ont suivi avec une variété d'innovations différentes.
L'avenir des lasers semi-conducteurs
Il n'y a pas de lois fondamentales de la physique qui régissent ces améliorations, mais les progrès technologiques continus sont susceptibles de maintenir ce développement exponentiel dans la splendeur. Les lasers semi-conducteurs continueront de remplacer les technologies traditionnelles et changeront davantage la façon dont les choses sont faites. Plus important encore pour la croissance économique, les lasers semi-conducteurs de haute puissance changeront également ce qui peut être fait.
Temps de poste: novembre-07-2023