వృత్తిపరమైన జ్ఞానం

అధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్

2021-12-13
సెమీకండక్టర్ లేజర్చిన్న పరిమాణం, తక్కువ బరువు, అధిక ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మార్పిడి సామర్థ్యం, ​​అధిక విశ్వసనీయత మరియు సుదీర్ఘ జీవితం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. ఇది పారిశ్రామిక ప్రాసెసింగ్, బయోమెడిసిన్ మరియు జాతీయ రక్షణ రంగాలలో ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. 1962లో, అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు మొదటి తరం GaAs సజాతీయ నిర్మాణ ఇంజెక్షన్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశారు. 1963లో, మాజీ సోవియట్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌కు చెందిన యోఫీ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్‌కు చెందిన అల్ఫెరోవ్ మరియు ఇతరులు డబుల్ హెటెరోజంక్షన్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసినట్లు ప్రకటించారు. 1980ల తర్వాత, ఎనర్జీ బ్యాండ్ ఇంజనీరింగ్ సిద్ధాంతం పరిచయం కారణంగా, అదే సమయంలో కొత్త క్రిస్టల్ ఎపిటాక్సియల్ మెటీరియల్ గ్రోత్ ప్రక్రియల ఆవిర్భావం [మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ (MBE) మరియు మెటల్ ఆర్గానిక్ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (MOCVD) మొదలైనవి], క్వాంటం వెల్ లేజర్‌లు చరిత్ర దశలో ఉన్నాయి, పరికర పనితీరును బాగా మెరుగుపరుస్తాయి మరియు అధిక శక్తి ఉత్పత్తిని సాధిస్తాయి.
హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ప్రధానంగా రెండు నిర్మాణాలుగా విభజించబడ్డాయి: సింగిల్ ట్యూబ్ మరియు బార్ స్ట్రిప్. సింగిల్ ట్యూబ్ నిర్మాణం ఎక్కువగా వైడ్ స్ట్రిప్ మరియు పెద్ద ఆప్టికల్ కేవిటీ యొక్క డిజైన్‌ను స్వీకరిస్తుంది మరియు అధిక శక్తి ఉత్పత్తిని సాధించడానికి మరియు కుహరం ఉపరితలం యొక్క విపత్తు నష్టాన్ని తగ్గించడానికి లాభం ప్రాంతాన్ని పెంచుతుంది; బార్ స్ట్రిప్ నిర్మాణం ఇది బహుళ సింగిల్-ట్యూబ్ లేజర్‌ల సమాంతర రేఖీయ శ్రేణి, బహుళ లేజర్‌లు ఒకే సమయంలో పని చేస్తాయి, ఆపై అధిక-పవర్ లేజర్ అవుట్‌పుట్ సాధించడానికి కిరణాలు మరియు ఇతర మార్గాలను మిళితం చేస్తాయి. అసలు హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ప్రధానంగా 808nm వేవ్‌బ్యాండ్‌తో సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు మరియు ఫైబర్ లేజర్‌లను పంపింగ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. మరియు 980nm. సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్ పరిపక్వతతోఅధిక శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్యూనిట్ సాంకేతికత మరియు ఖర్చు తగ్గింపు, వాటి ఆధారంగా ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు మరియు ఫైబర్ లేజర్‌ల పనితీరు నిరంతరం మెరుగుపరచబడింది. సింగిల్-ట్యూబ్ కంటిన్యూస్ వేవ్ (CW) యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్ దశాబ్దపు 8.1W 29.5W స్థాయికి చేరుకుంది, బార్ CW అవుట్‌పుట్ పవర్ 1010W స్థాయికి చేరుకుంది మరియు పల్స్ అవుట్‌పుట్ పవర్ 2800W స్థాయికి చేరుకుంది, ఇది బాగా ప్రోత్సహించింది. ప్రాసెసింగ్ ఫీల్డ్‌లో లేజర్ టెక్నాలజీ అప్లికేషన్ ప్రాసెస్. పంప్ సోర్స్‌గా సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల ఖర్చు మొత్తం సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ 1/3~1/2 ఖర్చుతో ఉంటుంది, ఇది ఫైబర్ లేజర్‌లలో 1/2~2/3గా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఫైబర్ లేజర్‌లు మరియు ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ల యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధి అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల అభివృద్ధికి దోహదపడింది.
సెమీకండక్టర్ లేజర్ల పనితీరు యొక్క నిరంతర మెరుగుదల మరియు ఖర్చుల నిరంతర తగ్గింపుతో, దాని అప్లికేషన్ పరిధి విస్తృతంగా మరియు విస్తృతంగా మారింది. హై-పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ఎలా సాధించాలి అనేది ఎల్లప్పుడూ పరిశోధనలో ముందంజలో మరియు హాట్‌స్పాట్‌గా ఉంటుంది. అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ లేజర్ చిప్‌లను సాధించడానికి, పదార్థం, నిర్మాణం మరియు కుహరం ఉపరితల రక్షణ యొక్క మూడు అంశాల నుండి ప్రారంభించడం అవసరం:
1) మెటీరియల్ టెక్నాలజీ. ఇది రెండు అంశాల నుండి ప్రారంభమవుతుంది: లాభం పెరగడం మరియు ఆక్సీకరణను నివారించడం. సంబంధిత సాంకేతికతల్లో స్ట్రెయిన్డ్ క్వాంటం వెల్ టెక్నాలజీ మరియు అల్యూమినియం-ఫ్రీ క్వాంటం వెల్ టెక్నాలజీ ఉన్నాయి. 2) నిర్మాణ సాంకేతికత. అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్‌లో చిప్ కాలిపోకుండా నిరోధించడానికి, అసమానత సాధారణంగా వేవ్‌గైడ్ టెక్నాలజీ మరియు వైడ్ వేవ్‌గైడ్ లార్జ్ ఆప్టికల్ కేవిటీ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తారు. 3) కుహరం ఉపరితల రక్షణ సాంకేతికత. విపత్తు ఆప్టికల్ మిర్రర్ డ్యామేజ్ (COMD)ని నివారించడానికి, ప్రధాన సాంకేతికతలలో నాన్-అబ్సోర్బెంట్ కేవిటీ సర్ఫేస్ టెక్నాలజీ, కేవిటీ సర్ఫేస్ పాసివేషన్ టెక్నాలజీ మరియు కోటింగ్ టెక్నాలజీ ఉన్నాయి. వివిధ పరిశ్రమలతో లేజర్ డయోడ్‌ల అభివృద్ధి, పంప్ సోర్స్‌గా ఉపయోగించబడినా లేదా నేరుగా దరఖాస్తు చేసినా, సెమీకండక్టర్ లేజర్ లైట్ సోర్సెస్‌పై మరిన్ని డిమాండ్లను ముందుకు తెచ్చింది. అధిక విద్యుత్ అవసరాల విషయంలో, అధిక పుంజం నాణ్యతను నిర్వహించడానికి, లేజర్ పుంజం కలయికను నిర్వహించాలి. సెమీకండక్టర్ లేజర్ పుంజం కలయిక బీమ్ సాంకేతికత ప్రధానంగా కలిగి ఉంటుంది: సంప్రదాయ బీమ్ కలపడం (TBC), దట్టమైన తరంగదైర్ఘ్యం కలపడం (DWDM) సాంకేతికత, స్పెక్ట్రల్ కంబైనింగ్ (SBC) సాంకేతికత, కోహెరెంట్ బీమ్ కంబైనింగ్ (CBC) సాంకేతికత మొదలైనవి.
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