అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ల యొక్క గత మరియు భవిష్యత్తు

సామర్థ్యం మరియు శక్తి పెరుగుతూనే ఉన్నందున, లేజర్ డయోడ్లు సాంప్రదాయ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలను భర్తీ చేయడం, విషయాలు నిర్వహించే విధానాన్ని మార్చడం మరియు క్రొత్త విషయాల పుట్టుకను ఉత్తేజపరుస్తాయి.
సాంప్రదాయకంగా, సాంకేతిక పురోగతి క్రమంగా జరిగే ప్రక్రియ అని ఆర్థికవేత్తలు నమ్ముతారు. ఇటీవల, పరిశ్రమ నిలిపివేతకు కారణమయ్యే విఘాతకరమైన ఆవిష్కరణలపై ఎక్కువ దృష్టి పెట్టింది. జనరల్ పర్పస్ టెక్నాలజీస్ (జిపిటి) అని పిలువబడే ఈ ఆవిష్కరణలు "లోతైన కొత్త ఆలోచనలు లేదా సాంకేతికతలు, ఇవి ఆర్థిక వ్యవస్థ యొక్క అనేక అంశాలపై ప్రధాన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి." సాధారణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధి చెందడానికి సాధారణంగా చాలా దశాబ్దాలు పడుతుంది, ఇంకా ఎక్కువ కాలం ఉత్పాదకత పెరుగుతుంది. మొదట్లో, వారికి బాగా అర్థం కాలేదు. సాంకేతిక పరిజ్ఞానం వాణిజ్యీకరించబడిన తరువాత కూడా, ఉత్పత్తి స్వీకరణలో దీర్ఘకాలిక వెనుకబడి ఉంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు మంచి ఉదాహరణ. ట్రాన్సిస్టర్‌లను మొదట 20 వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో ప్రవేశపెట్టారు, కాని అవి సాయంత్రం చివరి వరకు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి.
మూర్స్ లా వ్యవస్థాపకులలో ఒకరైన గోర్డాన్ మూర్, 1965 లో సెమీకండక్టర్లు వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతాయని icted హించారు, "ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క ప్రజాదరణను తెచ్చి, ఈ విజ్ఞాన శాస్త్రాన్ని అనేక కొత్త రంగాలలోకి నెట్టారు." అతని ధైర్యమైన మరియు unexpected హించని విధంగా ఖచ్చితమైన అంచనాలు ఉన్నప్పటికీ, ఉత్పాదకత మరియు ఆర్థిక వృద్ధిని సాధించడానికి ముందు అతను దశాబ్దాల నిరంతర అభివృద్ధికి గురయ్యాడు.
అదేవిధంగా, అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ల యొక్క నాటకీయ అభివృద్ధిపై అవగాహన పరిమితం. 1962 లో, పరిశ్రమ మొదట ఎలక్ట్రాన్‌లను లేజర్‌లుగా మార్చడాన్ని ప్రదర్శించింది, తరువాత అనేక పురోగతులు ఎలక్ట్రాన్‌లను అధిక-దిగుబడి గల లేజర్ ప్రక్రియలుగా మార్చడంలో గణనీయమైన మెరుగుదలలకు దారితీశాయి. ఈ మెరుగుదలలు ఆప్టికల్ స్టోరేజ్, ఆప్టికల్ నెట్‌వర్కింగ్ మరియు విస్తృత పారిశ్రామిక అనువర్తనాలతో సహా ముఖ్యమైన అనువర్తనాల శ్రేణికి మద్దతు ఇవ్వగలవు.
ఈ పరిణామాలను గుర్తుచేసుకోవడం మరియు అవి వెలుగులోకి తెచ్చిన అనేక మెరుగుదలలు ఆర్థిక వ్యవస్థ యొక్క అనేక అంశాలపై ఎక్కువ మరియు విస్తృతంగా ప్రభావం చూపే అవకాశాన్ని హైలైట్ చేశాయి. వాస్తవానికి, అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల నిరంతర అభివృద్ధితో, ముఖ్యమైన అనువర్తనాల పరిధి పెరుగుతుంది మరియు ఆర్థిక వృద్ధిపై తీవ్ర ప్రభావం చూపుతుంది.
అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ చరిత్ర
సెప్టెంబర్ 16, 1962 న, జనరల్ ఎలక్ట్రిక్ రాబర్ట్ హాల్ నేతృత్వంలోని బృందం గాలియం ఆర్సెనైడ్ (GaAs) సెమీకండక్టర్ల యొక్క పరారుణ ఉద్గారాలను ప్రదర్శించింది, ఇవి "వింత" జోక్య నమూనాలను కలిగి ఉన్నాయి, అనగా పొందిక లేజర్ - మొదటి సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క పుట్టుక. హాల్ ప్రారంభంలో సెమీకండక్టర్ లేజర్ "లాంగ్ షాట్" అని నమ్మాడు ఎందుకంటే ఆ సమయంలో కాంతి ఉద్గార డయోడ్లు చాలా అసమర్థంగా ఉన్నాయి. అదే సమయంలో, అతను దీనిపై కూడా సందేహపడ్డాడు ఎందుకంటే రెండు సంవత్సరాల క్రితం ధృవీకరించబడిన మరియు ఇప్పటికే ఉన్న లేజర్‌కు "చక్కటి అద్దం" అవసరం.
1962 వేసవిలో, MIT లింకన్ ప్రయోగశాల అభివృద్ధి చేసిన మరింత సమర్థవంతమైన GaAs కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌లను చూసి తాను షాక్‌కు గురయ్యానని హాలీ చెప్పాడు. తదనంతరం, అతను కొన్ని అధిక నాణ్యత గల GaAs పదార్థాలతో పరీక్షించగలిగిన అదృష్టవంతుడని మరియు GaAs చిప్స్ యొక్క అంచులను పాలిష్ చేయడానికి ఒక మార్గాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి ఒక te త్సాహిక ఖగోళ శాస్త్రవేత్తగా తన అనుభవాన్ని ఉపయోగించాడు.
హాల్ యొక్క విజయవంతమైన ప్రదర్శన నిలువు బౌన్స్ కాకుండా ఇంటర్ఫేస్ వద్ద ముందుకు వెనుకకు రేడియేషన్ బౌన్స్ రూపకల్పనపై ఆధారపడి ఉంటుంది. "ఈ ఆలోచన రావడానికి ఎవరూ జరగలేదు" అని అతను నిరాడంబరంగా చెప్పాడు. వాస్తవానికి, హాల్ యొక్క రూపకల్పన తప్పనిసరిగా అదృష్ట యాదృచ్చికం, వేవ్‌గైడ్‌ను రూపొందించే సెమీకండక్టర్ పదార్థం కూడా అదే సమయంలో బైపోలార్ క్యారియర్‌లను పరిమితం చేసే ఆస్తిని కలిగి ఉంది. లేకపోతే, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను గ్రహించడం అసాధ్యం. అసమాన సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను ఉపయోగించడం ద్వారా, ఫోటాన్‌లను క్యారియర్‌లతో అతివ్యాప్తి చేయడానికి స్లాబ్ వేవ్‌గైడ్ ఏర్పడుతుంది.
జనరల్ ఎలక్ట్రిక్ వద్ద ఈ ప్రాథమిక ప్రదర్శనలు పెద్ద పురోగతి. అయితే, ఈ లేజర్‌లు ఆచరణాత్మక పరికరాలకు దూరంగా ఉన్నాయి. అధిక శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్ల పుట్టుకను ప్రోత్సహించడానికి, వివిధ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల కలయికను గ్రహించాలి. ప్రత్యక్ష బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు క్రిస్టల్ గ్రోత్ టెక్నిక్‌ల అవగాహనతో కీలక సాంకేతిక ఆవిష్కరణలు ప్రారంభమయ్యాయి.
తరువాతి పరిణామాలలో డబుల్ హెటెరోజంక్షన్ లేజర్ల ఆవిష్కరణ మరియు క్వాంటం వెల్ లేజర్ల అభివృద్ధి. ఈ ప్రధాన సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని మరింత పెంచే కీ సామర్థ్యం మెరుగుపరచడం మరియు కుహరం నిష్క్రియాత్మకత, వేడి వెదజల్లడం మరియు ప్యాకేజింగ్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధిలో ఉంది.
ప్రకాశం
గత కొన్ని దశాబ్దాలుగా ఆవిష్కరణ ఉత్తేజకరమైన మెరుగుదలలను తెచ్చిపెట్టింది. ముఖ్యంగా, ప్రకాశం మెరుగుదల అద్భుతమైనది. 1985 లో, స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ హై పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ 105 మిల్లీవాట్ల శక్తిని 105 మైక్రాన్ కోర్ ఫైబర్‌గా మార్చగలిగింది. అత్యంత అధునాతన హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ఇప్పుడు ఒకే తరంగదైర్ఘ్యంతో 250-వాట్ల 105-మైక్రాన్ ఫైబర్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలవు - ప్రతి ఎనిమిది సంవత్సరాలకు 10 రెట్లు పెరుగుదల.

మూర్ "ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌కు ఎక్కువ భాగాలను పరిష్కరించడం" గురించి భావించాడు - అప్పుడు, ప్రతి 7 సంవత్సరాలకు ఒక చిప్‌కు ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య 10 రెట్లు పెరిగింది. యాదృచ్చికంగా, అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ఇలాంటి ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ రేట్ల వద్ద ఎక్కువ ఫోటాన్‌లను ఫైబర్‌లో పొందుపరుస్తాయి (మూర్తి 1 చూడండి).

మూర్తి 1. అధిక శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల ప్రకాశం మరియు మూర్ యొక్క చట్టంతో పోలిక
అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ల ప్రకాశం మెరుగుదల వివిధ se హించని సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల అభివృద్ధిని ప్రోత్సహించింది. ఈ ధోరణిని కొనసాగించడానికి మరింత ఆవిష్కరణ అవసరం అయినప్పటికీ, సెమీకండక్టర్ లేజర్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క ఆవిష్కరణ పూర్తి కావడానికి చాలా దూరంగా ఉందని నమ్మడానికి కారణం ఉంది. ప్రసిద్ధ భౌతిక శాస్త్రం నిరంతర సాంకేతిక అభివృద్ధి ద్వారా సెమీకండక్టర్ లేజర్ల పనితీరును మరింత మెరుగుపరుస్తుంది.
ఉదాహరణకు, ప్రస్తుత క్వాంటం బావి పరికరాలతో పోలిస్తే క్వాంటం డాట్ లాభం మీడియా గణనీయంగా సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. నెమ్మదిగా అక్షం ప్రకాశం పరిమాణం మెరుగుదల సంభావ్యత యొక్క మరొక క్రమాన్ని అందిస్తుంది. మెరుగైన థర్మల్ మరియు విస్తరణ సరిపోలికతో కొత్త ప్యాకేజింగ్ పదార్థాలు నిరంతర విద్యుత్ సర్దుబాటు మరియు సరళీకృత ఉష్ణ నిర్వహణకు అవసరమైన మెరుగుదలలను అందిస్తుంది. ఈ కీలక పరిణామాలు రాబోయే దశాబ్దాల్లో అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ల అభివృద్ధికి రోడ్‌మ్యాప్‌ను అందిస్తాయి.
డయోడ్-పంప్ సాలిడ్-స్టేట్ మరియు ఫైబర్ లేజర్స్
అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లలో మెరుగుదలలు దిగువ లేజర్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధిని సాధ్యం చేశాయి; దిగువ లేజర్ టెక్నాలజీలలో, సెమీకండక్టర్ లేజర్లను డోప్డ్ స్ఫటికాలను (డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్స్) లేదా డోప్డ్ ఫైబర్స్ (ఫైబర్ లేజర్స్) ను ఉత్తేజపరిచేందుకు ఉపయోగిస్తారు.
సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు అధిక-సామర్థ్యం, ​​తక్కువ-ధర లేజర్ శక్తిని అందిస్తున్నప్పటికీ, రెండు కీలక పరిమితులు ఉన్నాయి: అవి శక్తిని నిల్వ చేయవు మరియు వాటి ప్రకాశం పరిమితం. ప్రాథమికంగా ఈ రెండు లేజర్‌లను అనేక అనువర్తనాలకు ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది: ఒకటి విద్యుత్తును లేజర్ ఉద్గారంగా మార్చడానికి మరియు మరొకటి లేజర్ ఉద్గారాల ప్రకాశాన్ని పెంచడానికి.
డయోడ్-పంప్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్స్. 1980 ల చివరలో, ఘన-స్థితి లేజర్‌లను పంప్ చేయడానికి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల వాడకం వాణిజ్య అనువర్తనాల్లో ఆదరణ పొందడం ప్రారంభించింది. డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్స్ (డిపిఎస్ఎస్ఎల్) థర్మల్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్స్ యొక్క పరిమాణం మరియు సంక్లిష్టతను బాగా తగ్గిస్తుంది (ప్రధానంగా కూలర్లను పునర్వినియోగం చేస్తుంది) మరియు ఘన-స్థితి లేజర్ స్ఫటికాలను పంపింగ్ చేయడానికి చారిత్రాత్మకంగా ఆర్క్ లాంప్లను కలిగి ఉన్న మాడ్యూళ్ళను పొందుతుంది.
ఘన-స్థితి లేజర్ లాభం మాధ్యమం యొక్క వర్ణపట శోషణ లక్షణాలతో వాటి అతివ్యాప్తి ఆధారంగా సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల తరంగదైర్ఘ్యాలు ఎంపిక చేయబడతాయి; ఆర్క్ దీపం యొక్క వైడ్-బ్యాండ్ ఉద్గార స్పెక్ట్రంతో పోలిస్తే ఉష్ణ భారం బాగా తగ్గుతుంది. 1064 ఎన్ఎమ్ జెర్మేనియం ఆధారిత లేజర్ల యొక్క ప్రజాదరణ కారణంగా, 808 ఎన్ఎమ్ పంప్ తరంగదైర్ఘ్యం సెమీకండక్టర్ లేజర్లలో 20 సంవత్సరాలకు పైగా అతిపెద్ద తరంగదైర్ఘ్యంగా మారింది.
మల్టీమోడ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల ప్రకాశం పెరగడం మరియు 2000 మధ్యలో వాల్యూమ్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్స్ (విబిజి) తో ఇరుకైన ఉద్గారిణి రేఖ వెడల్పును స్థిరీకరించే సామర్థ్యంతో, రెండవ తరం మెరుగైన డయోడ్ పంపింగ్ సామర్థ్యం సాధించబడింది. 880 nm చుట్టూ బలహీనమైన మరియు వర్ణపట ఇరుకైన శోషణ లక్షణాలు అధిక ప్రకాశం పంప్ డయోడ్‌లకు హాట్ స్పాట్‌లుగా మారాయి. ఈ డయోడ్లు స్పెక్ట్రల్ స్థిరత్వాన్ని సాధించగలవు. ఈ అధిక-పనితీరు లేజర్‌లు నేరుగా సిలికాన్‌లోని లేజర్ యొక్క ఉన్నత స్థాయి 4F3 / 2 ను ఉత్తేజపరుస్తాయి, క్వాంటం లోపాలను తగ్గిస్తాయి, తద్వారా థర్మల్ లెన్స్‌ల ద్వారా పరిమితం చేయబడే అధిక-సగటు ప్రాథమిక మోడ్‌ల వెలికితీతను మెరుగుపరుస్తాయి.
2010 ప్రారంభం నాటికి, సింగిల్-క్రాస్-మోడ్ 1064nm లేజర్ యొక్క అధిక-శక్తి స్కేలింగ్ ధోరణిని మరియు కనిపించే మరియు అతినీలలోహిత బ్యాండ్లలో పనిచేసే ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ లేజర్‌ల శ్రేణిని మేము చూశాము. Nd: YAG మరియు Nd: YVO4 యొక్క అధిక శక్తి స్థితి జీవితకాలం కారణంగా, ఈ DPSSL Q మార్పిడి కార్యకలాపాలు అధిక పల్స్ శక్తిని మరియు గరిష్ట శక్తిని అందిస్తాయి, ఇవి అబ్లేటివ్ మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు అధిక ఖచ్చితమైన మైక్రోమచినింగ్ అనువర్తనాలకు అనువైనవి.
ఫైబర్-ఆప్టిక్ లేజర్. ఫైబర్ లేజర్‌లు అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల ప్రకాశాన్ని మార్చడానికి మరింత సమర్థవంతమైన మార్గాన్ని అందిస్తాయి. తరంగదైర్ఘ్యం-మల్టీప్లెక్స్డ్ ఆప్టిక్స్ సాపేక్షంగా తక్కువ-ప్రకాశించే సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను ప్రకాశవంతమైన సెమీకండక్టర్ లేజర్‌గా మార్చగలిగినప్పటికీ, ఇది పెరిగిన స్పెక్ట్రల్ వెడల్పు మరియు ఆప్టోమెకానికల్ సంక్లిష్టత యొక్క వ్యయంతో ఉంటుంది. ఫైబర్ లేజర్‌లు ఫోటోమెట్రిక్ మార్పిడిలో ముఖ్యంగా ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయని తేలింది.
1990 లలో ప్రవేశపెట్టిన డబుల్-క్లాడ్ ఫైబర్స్ మల్టీమోడ్ క్లాడింగ్‌తో చుట్టుముట్టబడిన సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, అధిక శక్తి, తక్కువ-ధర మల్టీమోడ్ సెమీకండక్టర్-పంప్డ్ లేజర్‌లను ఫైబర్‌లోకి సమర్ధవంతంగా ఇంజెక్ట్ చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, ఇది మరింత ఆర్థిక మార్గంగా మారుతుంది అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ ప్రకాశవంతమైన లేజర్‌లోకి. Ytterbium (Yb) డోప్డ్ ఫైబర్స్ కొరకు, పంప్ 915 nm వద్ద కేంద్రీకృతమై విస్తృత శోషణను లేదా 976 nm చుట్టూ ఇరుకైన బ్యాండ్ లక్షణాన్ని ఉత్తేజపరుస్తుంది. పంప్ తరంగదైర్ఘ్యం ఫైబర్ లేజర్ యొక్క లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యానికి చేరుకున్నప్పుడు, క్వాంటం లోపాలు అని పిలవబడేవి తగ్గుతాయి, తద్వారా సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది మరియు వేడి వెదజల్లుతుంది.
ఫైబర్ లేజర్‌లు మరియు డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు రెండూ డయోడ్ లేజర్ ప్రకాశంలో మెరుగుదలలపై ఆధారపడతాయి. సాధారణంగా, డయోడ్ లేజర్ల ప్రకాశం మెరుగుపరుస్తూనే, అవి పంప్ చేసే లేజర్ శక్తి నిష్పత్తి కూడా పెరుగుతోంది. సెమీకండక్టర్ లేజర్స్ యొక్క పెరిగిన ప్రకాశం మరింత సమర్థవంతమైన ప్రకాశం మార్పిడిని సులభతరం చేస్తుంది.
మేము expect హించినట్లుగా, భవిష్యత్ వ్యవస్థలకు ప్రాదేశిక మరియు వర్ణపట ప్రకాశం అవసరం, ఇది ఘన-స్థితి లేజర్‌లలో ఇరుకైన శోషణ లక్షణాలతో తక్కువ క్వాంటం లోపం పంపింగ్ మరియు ప్రత్యక్ష సెమీకండక్టర్ లేజర్ అనువర్తనాల కోసం దట్టమైన తరంగదైర్ఘ్యం మల్టీప్లెక్సింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది. ప్రణాళిక సాధ్యమవుతుంది.
మార్కెట్ మరియు అప్లికేషన్
అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ల అభివృద్ధి చాలా ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను సాధ్యం చేసింది. ఈ లేజర్‌లు అనేక సాంప్రదాయ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలను భర్తీ చేశాయి మరియు కొత్త ఉత్పత్తి వర్గాలను అమలు చేశాయి.
దశాబ్దానికి ఖర్చు మరియు పనితీరులో 10 రెట్లు పెరుగుదలతో, అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు మార్కెట్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్‌ను అనూహ్య మార్గాల్లో దెబ్బతీస్తాయి. భవిష్యత్ అనువర్తనాలను ఖచ్చితంగా అంచనా వేయడం చాలా కష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, గత మూడు దశాబ్దాల అభివృద్ధి చరిత్రను సమీక్షించడం మరియు వచ్చే దశాబ్దం అభివృద్ధికి ఫ్రేమ్‌వర్క్ అవకాశాలను అందించడం చాలా ముఖ్యమైనది (మూర్తి 2 చూడండి).

మూర్తి 2. హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ ప్రకాశం ఇంధన అనువర్తనం (వాట్ ప్రకాశానికి ప్రామాణీకరణ ఖర్చు)
1980 లు: ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ మరియు ప్రారంభ సముచిత అనువర్తనాలు. సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరిశ్రమలో ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ మొదటి పెద్ద-స్థాయి అప్లికేషన్. హాల్ మొదట పరారుణ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను చూపించిన కొద్దికాలానికే, జనరల్ ఎలక్ట్రిక్స్ నిక్ హోలోన్యాక్ మొదటి ఎర్ర సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను కూడా చూపించాడు. ఇరవై సంవత్సరాల తరువాత, కాంపాక్ట్ డిస్కులను (సిడిలు) మార్కెట్లోకి ప్రవేశపెట్టారు, తరువాత ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ మార్కెట్ వచ్చింది.
సెమీకండక్టర్ లేజర్ టెక్నాలజీ యొక్క స్థిరమైన ఆవిష్కరణ డిజిటల్ వర్సటైల్ డిస్క్ (డివిడి) మరియు బ్లూ-రే డిస్క్ (బిడి) వంటి ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధికి దారితీసింది. సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లకు ఇది మొదటి పెద్ద మార్కెట్, కానీ సాధారణంగా నిరాడంబరమైన శక్తి స్థాయిలు ఇతర అనువర్తనాలను థర్మల్ ప్రింటింగ్, మెడికల్ అప్లికేషన్స్ మరియు ఎంచుకున్న ఏరోస్పేస్ మరియు డిఫెన్స్ అప్లికేషన్స్ వంటి చిన్న సముచిత మార్కెట్లకు పరిమితం చేస్తాయి.
1990 లు: ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్‌లు ప్రబలంగా ఉన్నాయి. 1990 లలో, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌లకు కీలకంగా మారాయి. ఫైబర్ ఆప్టిక్ నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా సంకేతాలను ప్రసారం చేయడానికి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తారు, అయితే ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల కోసం అధిక శక్తి సింగిల్ మోడ్ పంప్ లేజర్‌లు ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్‌ల స్థాయిని సాధించడానికి మరియు ఇంటర్నెట్ డేటా పెరుగుదలకు నిజంగా మద్దతు ఇస్తాయి.
అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరిశ్రమలో మొదటి మార్గదర్శకులలో ఒకరైన స్పెక్ట్రా డయోడ్ ల్యాబ్స్ (ఎస్‌డిఎల్) ను తీసుకొని టెలికమ్యూనికేషన్ పరిశ్రమ వృద్ధి చాలా దూరం. 1983 లో స్థాపించబడిన, SDL అనేది న్యూపోర్ట్ గ్రూప్ యొక్క లేజర్ బ్రాండ్స్ స్పెక్ట్రా-ఫిజిక్స్ మరియు జిరాక్స్ మధ్య జాయింట్ వెంచర్. ఇది సుమారు $ 100 మిలియన్ల మార్కెట్ క్యాపిటలైజేషన్తో 1995 లో ప్రారంభించబడింది. ఐదేళ్ల తరువాత, టెలికాం పరిశ్రమ గరిష్ట సమయంలో ఎస్‌డిఎల్‌ను 40 బిలియన్ డాలర్లకు పైగా జెడిఎస్‌యుకు విక్రయించారు, ఇది చరిత్రలో అతిపెద్ద సాంకేతిక సముపార్జనలలో ఒకటి. వెంటనే, టెలికమ్యూనికేషన్స్ బుడగ పగిలి ట్రిలియన్ డాలర్ల మూలధనాన్ని నాశనం చేసింది, ఇది ఇప్పుడు చరిత్రలో అతిపెద్ద బుడగగా కనిపిస్తుంది.
2000 లు: లేజర్‌లు ఒక సాధనంగా మారాయి. టెలికమ్యూనికేషన్స్ మార్కెట్ బుడగ పగిలిపోవడం చాలా వినాశకరమైనది అయినప్పటికీ, అధిక-శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్లలో భారీ పెట్టుబడి విస్తృతంగా స్వీకరించడానికి పునాది వేసింది. పనితీరు మరియు వ్యయం పెరిగేకొద్దీ, ఈ లేజర్‌లు సాంప్రదాయ గ్యాస్ లేజర్‌లను లేదా ఇతర శక్తి మార్పిడి వనరులను వివిధ ప్రక్రియలలో భర్తీ చేయడం ప్రారంభించాయి.
సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు విస్తృతంగా ఉపయోగించే సాధనంగా మారాయి. పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు కట్టింగ్ మరియు టంకం వంటి సాంప్రదాయ ఉత్పాదక ప్రక్రియల నుండి 3 డి ప్రింటెడ్ మెటల్ భాగాల సంకలిత తయారీ వంటి కొత్త ఆధునిక ఉత్పాదక సాంకేతిక పరిజ్ఞానం వరకు ఉంటాయి. మైక్రో-మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ అనువర్తనాలు మరింత వైవిధ్యమైనవి, ఎందుకంటే స్మార్ట్‌ఫోన్‌ల వంటి ముఖ్య ఉత్పత్తులు ఈ లేజర్‌లతో వాణిజ్యీకరించబడ్డాయి. ఏరోస్పేస్ మరియు డిఫెన్స్ అనువర్తనాలు విస్తృతమైన మిషన్-క్రిటికల్ అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు భవిష్యత్తులో తరువాతి తరం డైరెక్షనల్ ఎనర్జీ సిస్టమ్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి.
సారాంశముగా
50 సంవత్సరాల క్రితం, మూర్ భౌతికశాస్త్రం యొక్క కొత్త ప్రాథమిక చట్టాన్ని ప్రతిపాదించలేదు, కాని పదేళ్ల క్రితం మొదట అధ్యయనం చేసిన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లకు గొప్ప మెరుగుదలలు చేశాడు. అతని జోస్యం దశాబ్దాలుగా కొనసాగింది మరియు దానితో 1965 లో h హించలేని విఘాతకరమైన ఆవిష్కరణల శ్రేణిని తీసుకువచ్చింది.
50 సంవత్సరాల క్రితం హాల్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ప్రదర్శించినప్పుడు, ఇది సాంకేతిక విప్లవాన్ని ప్రేరేపించింది. మూర్ యొక్క చట్టం మాదిరిగా, అధిక-తీవ్రత కలిగిన సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు పెద్ద సంఖ్యలో ఆవిష్కరణల ద్వారా సాధించగల అధిక-వేగ అభివృద్ధిని ఎవరూ can హించలేరు.
ఈ సాంకేతిక మెరుగుదలలను నియంత్రించడానికి భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రాథమిక నియమం లేదు, కానీ నిరంతర సాంకేతిక పురోగతి ప్రకాశం పరంగా లేజర్‌ను ముందుకు తీసుకెళ్లవచ్చు. ఈ ధోరణి సాంప్రదాయ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలను భర్తీ చేయడాన్ని కొనసాగిస్తుంది, తద్వారా విషయాలు అభివృద్ధి చేయబడిన విధానాన్ని మరింత మారుస్తుంది. ఆర్థిక వృద్ధికి మరింత ముఖ్యమైనది, అధిక శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు కూడా కొత్త విషయాల పుట్టుకను ప్రోత్సహిస్తాయి.