Saída de qualidade de feixe de laser de pilha vertical, efeito térmico é pequeno

May 31, 2017

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Os lasers de diodo de pilha vertical são os novos lasers que mais crescem e são amplamente utilizados nos últimos anos. Seu desenvolvimento é inseparável do desenvolvimento de lasers semicondutores. Estreia em 1960 do primeiro laser de rubi. Em 1962, saiu-se o primeiro laser de semicondutor de arsênio de gálio de junção homogênea. Em 1963, Newman propôs pela primeira vez o uso de semicondutores como um conceito de fonte de bomba laser de estado sólido. Com a potência de saída LD aumentando, em 1968 Ross percebeu pela primeira vez o uso de GaAs Vertical Stack Diode Laser bombeado Nd: YAG laser. Pela primeira vez em 1973, os lasers ND pulsados foram relatados e apontaram as vantagens do bombeamento end-pumped. Chesler e Singh dão o modelo teórico do laser bombeado final no modo multi-transverso e modo transverso único, e o limiar teórico da bomba com base na suposição da bomba uniforme é basicamente consistente com os resultados experimentais. Em 1976, os lasers YAG com diodo emissor de ultra-luz foram continuamente operados à temperatura ambiente. Desde a década de 1980, o laser semicondutor e sua matriz de trabalhos de pesquisa fizeram um grande avanço, promoveram muito os dispositivos laser de estado sólido, tecnologia e desenvolvimento de aplicações, e levaram a um renascimento abrangente de lasers de estado sólido. Com o aparecimento da estrutura do poço quântico e o crescimento da tecnologia de crescimento de cristais, como a deposição de vapor químico orgânico metálico (MOCVD) e a epitaxia do feixe molecular (MBE), a corrente limiar de LD é obviamente reduzida, a eficiência de conversão e a potência de saída são melhoradas significativamente, potência de saída de matriz a laser de semicondutores único de 1W a 2W. Uma única potência de produção contínua LD de 100mw a 200mw.90 anos, a tecnologia de produção e o processo de produção do Vertical Stack Diode Laser e o processo de produção gradualmente maduros, a vida, a confiabilidade melhoraram muito, o que o desenvolvimento e a aplicação do NOVO progresso é particularmente proeminente. 1992 United States Laurent - Rivermore National Laboratory desenvolveu com sucesso lasers de diodo de alta potência da classe kilowatt. Em 1994, o Departamento de Energia dos EUA anunciou a aprovação do programa "National Ignition Facility". 2001 Akiyama et al. Usei um laser Nd de três vias: YAG para obter uma saída laser de 5,4kW com uma eficiência de conversão eletro-óptica de 22%. Em 2002, a empresa norte-americana TRW desenvolveu uma saída vertical de 5,4kW Vertical Stack Diode Laser bombeada Nd: YAG laser. Em 2006, a Nordisk dos Estados Unidos alcançou com sucesso a saída de laser de 19kW. Em resumo, a DPL é a mais dinâmica e promissora em lasers de estado sólido.

Como o laser bombeado por diodo tem as vantagens de alta potência, alta qualidade de saída de feixe, pequeno efeito térmico, alta eficiência e estrutura de dispositivos compactos, torna-se o principal dispositivo da tecnologia da informação. Sua ampla gama de aplicações, amplo comprimento de onda, a velocidade de desenvolvimento são outros tipos de lasers que não podem coincidir.

Atualmente, o campo de lasers de estado sólido bombeado por diodo é muito extenso, como militares, médicos, industriais e outros campos.

No campo das aplicações militares: Com a potência de saída a laser continua a melhorar, a qualidade do feixe da melhoria gradual, DPL no campo militar cada vez mais amplamente. Com a tecnologia chave para alcançar um grande avanço, armas laser de alta energia tornam-se uma arma letal direta. Em 2002, os Estados Unidos carregaram com sucesso lasers de estado sólido de 0,5kW em veículos móveis, usados para a liberação de minas militares, conhecido como veículo de mineração de Zeus com seu pequeno tamanho, segurança, alta mobilidade rápida, velocidade de demining pelos militares dos EUA de louvor. Armas laser de alta potência com alta precisão, velocidade, baixa poluição, flexível e assim por diante, no confronto fotoelétrico, laser duro e soft kill, blindagem a laser e outros campos têm uma ampla gama de aplicações. Os militares dos EUA desenvolveram uma estratégia para o desenvolvimento de armas laser de alta energia para todas as plataformas, incluindo fundação, planos de desenvolvimento de armas laser de alta energia baseadas no espaço, planos de desenvolvimento de armas laser de alta energia e planos de desenvolvimento de armas laser de alta energia. A tecnologia de laser aéreo da Força Aérea dos EUA e o Programa Tático Móvel de Laser de Alta Energia do Exército estão em alta em lasers bombeados por diodo e primeiro alvo de 20kW para alvos de 100kW.

No campo das aplicações médicas tem sido amplamente utilizado o laser na beleza da pele, odontologia, OC, cirurgia, oftalmologia, neurocirurgia, cardiovascular e assim por diante. As vantagens dos instrumentos de tratamento a laser são: trauma preciso, controlável, trauma de ferida tratada, menos sangramento, não contato sem infecção e dano mínimo ao tecido ao redor da incisão. Lasers médicos requerem estabilidade e maior vida útil. Multiplicando e misturando, os lasers LD ou flash-pumped Nd: YAG podem alcançar a conversão de comprimento de onda múltiplo, através da transmissão de fibra óptica para cirurgia. No entanto, devido à distorção térmica do meio laser sólido e ao envelhecimento do flash resultará em uma grande flutuação da intensidade da luz, a qualidade do feixe está deteriorada, e o uso de um grande sistema de alimentação e resfriamento de água é necessário, o que limita seu uso. Como 80% do tecido biológico é composto de água, LD bombeado Er, Tm, Ho, o comprimento de onda de 2 ~ 3nm no laser sólido infravermelho pode ser fortemente absorvido pelo tecido biológico, a profundidade de penetração é relativamente rasa, não ocorre carbonização e causa quebras de ligação molecular, ideal para cirurgia cardiovascular e cirurgia de miopia. O futuro dos equipamentos a laser médicos será para uma maior energia, mais fácil de operar, mais estável, mais sofisticado e de outra direção.