Co wiesz o laserach półprzewodnikowych o dużej mocy i wysokiej wydajności 808 nm?

Wysoka mocLaser półprzewodnikowy 808 nmi jej pompowany laser na ciele stałym (Nd:YAG) mają szerokie perspektywy zastosowania w zaawansowanej produkcji, kosmetologii medycznej, lotnictwie, wyświetlaczach laserowych i innych dziedzinach. W tych zastosowaniach często wymagana jest miniaturyzacja i lekkość laserów półprzewodnikowych, a poprawa wydajności konwersji elektrooptycznej laserów półprzewodnikowych jest najskuteczniejszym technicznym sposobem zmniejszenia zużycia energii, objętości i wagi całego systemu laserowego. Badania laserów półprzewodnikowych o wysokiej wydajności są obecnie gorącym kierunkiem badań w kraju i za granicą. W 2016 r. Niemcy zaproponowały niedawno program Crolaser, aby osiągnąć moc szczytową pojedynczego pręta większą niż 1,6 kW i sprawność konwersji elektrooptycznej większą niż 80 procent w niskim zakresie temperatur 200-220 K. W 2015 roku Yamagata i in. zgłosili nową strukturę 915 nm ADCH (asymetryczna odłączona heterostruktura ograniczająca) ze zoptymalizowanym optycznym współczynnikiem ograniczającym. W 2014 roku Pietvzak i in. [6] opisali układ laserów półprzewodnikowych 915 nm z paskiem o szerokości 90 µm, 5 świecącymi kropkami, mocą wyjściową 55 W i maksymalną wydajnością 69 procent.

W 2013 roku Crump i in. Przeanalizowano szereg czynników ograniczających efektywność konwersji elektrooptycznej laserów półprzewodnikowych i zaproponowano ekstremalnie podwójnie asymetryczną strukturę falowodu (EDAS), którą zweryfikowano eksperymentalnie. W 2012 roku Lauer i wsp. podali, że maksymalna wydajność konwersji elektrooptycznej pojedynczej lampy 976 nm w temperaturze pokojowej wynosiła 76 procent. W 2010 roku Cao i wsp. Poinformowali, że pasek 808 nm 50 W osiągnął sprawność konwersji elektrooptycznej na poziomie 67 procent dzięki optymalizacji struktury falowodu i płaszcza. Jednak temperatura testu wynosiła zaledwie 5◦C, podczas gdy wydajność spadła do 64 procent przy temperaturze pokojowej 25◦C. W 2007 roku Hulsewede i in. podali, że półprzewodnikowy układ laserowy chłodzony mikrokanałem 808 nm, długość wnęki 1,5 mm, współczynnik wypełnienia 20 procent i ciągła moc wyjściowa 90 W. Maksymalna sprawność konwersji elektrooptycznej przy 25°C wynosi 65 procent. W tym samym roku Peters i in. podali, że najwyższa wydajność konwersji elektrooptycznej dla matrycy laserów półprzewodnikowych chłodzonych mikrokanałami o mocy 100 W 976 nm w temperaturze pokojowej wyniosła 76 procent, co było najwyższą wydajnością odnotowaną w temperaturze pokojowej dla matrycy laserów półprzewodnikowych 976 nm. Crump i in. podał charakterystykę wyjściową matrycy laserów półprzewodnikowych 810 nm w różnych temperaturach, najwyższą sprawność konwersji elektrooptycznej wynoszącą 62 procent w temperaturze 23°C, a urządzenie może nadal pracować w temperaturze 70°C. W 1999 roku Wang i in. zgłosili jednorurowy laser półprzewodnikowy 808 nm wyhodowany przez MBE, który osiągnął bardzo niską utratę wewnątrzwnękową wynoszącą 0,75 cm-1 i maksymalną wydajność 65,5 procent. Chiny poczyniły również pewne postępy w zakresie wysokiej wydajności 808 nm.

Ponieważ materiał półprzewodnikowy oparty na GAAS ma pewną absorpcję światła przy długości fali lasera 808 nm, wydajność konwersji elektrooptycznej urządzeń 808 nm jest o około 5 procent -10 procent niższa niż w przypadku 976 nm, a wydajność półprzewodnikowych matryc laserowych 808 nm wynosi ogólnie 50 procent -55 procent , a najlepszy poziom w laboratorium to około 65 procent . W doborze materiałów materiały zawierające aluminium (AlGaAs) mają wysoką przewodność elektryczną i cieplną, łatwą do osiągnięcia niską rezystancję szeregową i odporność termiczną dzięki gradientowi składników i kontroli domieszkowania, a proces wzrostu epitaksji materiału na bazie AlGaAs jest dojrzały i niezawodny , więc jest to najbardziej idealny materiał do osiągnięcia wysokiej wydajności konwersji elektrooptycznej 808 nm. W oparciu o analizę czynników, które ograniczają efektywność konwersji elektrooptycznej lasera półprzewodnikowego, w artykule zaprojektowano asymetryczną szeroką strukturę falowodu, zoptymalizowano strukturę i domieszkowanie warstwy falowodu typu P i płaszcza oraz osiągnięto wyjątkowo niskie straty absorpcji w jama. Jednocześnie, w połączeniu z technologią przygotowania urządzeń o niskim poziomie defektów i stresu, osiągana jest wysokowydajna moc wyjściowa matrycy laserów półprzewodnikowych 808 nm.

Utrata absorpcji optycznej falowodu typu P i płaszcza jest badana poprzez porównanie symetrycznych i asymetrycznych szerokich struktur falowodu. Całkowita strata absorpcji optycznej falowodu typu P i płaszcza wynosi 1,77 cm-1, z czego strata falowodu typu P wynosi 0,56 cm-1, a strata płaszcza typu P wynosi {{1{{ 15}}}},81 cm-1, co stanowi 77 procent całkowitej utraty. Optymalizując asymetryczną szeroką strukturę falowodu oraz optymalizując grubość i skład warstwy falowodu typu P, strata absorpcji optycznej asymetrycznej struktury falowodu jest zmniejszona do 0,63 cm-1 po optymalizacji, a P- strata warstwy falowodu wynosi 0,15 cm-1

Utrata płaszcza typu P wynosi 0,05 cm-1, co stanowi 32 procent całkowitej utraty. Zoptymalizowana struktura epitaksjalna jest wykorzystywana do uzyskania dużej mocy i wysokiej wydajności matrycy laserów półprzewodnikowych 808 nm. W temperaturze pokojowej 25 ◦C, gdy prąd wtrysku wynosi 135 A, napięcie robocze wynosi 1,76 V, wyjściowa moc optyczna jest większa niż 150 W i nie występuje zjawisko nasycenia termicznego, gdy prąd wtrysku wynosi 100 A, najwyższy elektro -Wydajność konwersji optycznej wynosi 65,5 procent, co jest najwyższą wydajnością matrycy laserów półprzewodnikowych 808 nm odnotowaną w Chinach.

Zastosowanie lasera półprzewodnikowego 808nmr

Laser półprzewodnikowy dojrzewa wcześniej, z szybszym postępem klasy laserów, ze względu na szeroki zakres długości fal, prostą produkcję, niski koszt, łatwość masowej produkcji oraz mały rozmiar, lekkość, długą żywotność, w tym różnorodność szybkich rozwój, szeroki zakres zastosowań, H ma ponad 300 rodzajów, najważniejszym obszarem zastosowania lasera półprzewodnikowego jest sieć miejska Gb. Zakres zastosowań laserów półprzewodnikowych obejmuje całą dziedzinę optoelektroniki i stał się podstawową technologią dzisiejszej nauki optoelektronicznej. Laser półprzewodnikowy w zakresie laserowym, radar laserowy, komunikacja laserowa, laserowa broń analogowa, ostrzeżenie laserowe, naprowadzanie i śledzenie laserowe, zapłon i detonacja, automatyczne sterowanie, instrumenty wykrywające i tak dalej.

Makaron był szeroko stosowany i tworzył szeroki rynek. Lasery półprzewodnikowe 808 nm mają ważne zastosowania w obróbce laserowej precyzyjnych części mechanicznych, a także stają się najbardziej idealnym i wydajnym pompującym źródłem światła dla laserów na ciele stałym. Ze względu na wysoką wydajność, wysoką niezawodność i zalety miniaturyzacji, lasery na ciele stałym są stale unowocześniane.

W przemyśle poligraficznym i medycynie lasery półprzewodnikowe 808 nm mają również zastosowanie. Ponadto lasery półprzewodnikowe 808 nm są szeroko stosowane w systemach dysków optycznych, takich jak odtwarzacze CD i systemy DVD, a lasery z emisją widzialną z pamięcią optyczną o dużej gęstości w dyskach optycznych, drukarkach i wyświetlaczach mają bardzo ważne zastosowania. Ponieważ laser półprzewodnikowy 808 nm może osiągnąć strojenie długości fali poprzez zmianę pola magnetycznego lub regulację prądu, a także można uzyskać wyjście lasera o bardzo wąskiej szerokości linii, laser półprzewodnikowy może być używany do badań spektralnych o wysokiej rozdzielczości. Dostrojony laser jest ważnym narzędziem do szybkiego rozwoju spektroskopii laserowej w dogłębnych badaniach struktury materii. LD średniej podczerwieni o dużej mocy (3,51 m) ma szeroki zakres zastosowań w środkach zaradczych w podczerwieni, oświetleniu podczerwonym, LiDAR, oknach atmosferycznych, komunikacji w wolnej przestrzeni, nadzorze atmosferycznym i spektroskopii chemicznej.

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakieś pomysły, możesz z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.