உயர் சக்தி குறைக்கடத்தி லேசர் மேம்பாட்டின் முதல் பகுதியின் கண்ணோட்டம்

உயர் சக்தியின் கண்ணோட்டம்குறைக்கடத்தி லேசர்வளர்ச்சி பகுதி ஒன்று

செயல்திறன் மற்றும் சக்தி தொடர்ந்து மேம்படுவதால், லேசர் டையோட்கள் (லேசர் டையோட்கள் இயக்கி) பாரம்பரிய தொழில்நுட்பங்களை தொடர்ந்து மாற்றும், இதன் மூலம் பொருட்கள் உருவாக்கப்படும் விதத்தை மாற்றி புதிய விஷயங்களை உருவாக்க முடியும். உயர்-சக்தி குறைக்கடத்தி லேசர்களில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களைப் புரிந்துகொள்வதும் குறைவாகவே உள்ளது. குறைக்கடத்திகள் வழியாக எலக்ட்ரான்களை லேசர்களாக மாற்றுவது முதன்முதலில் 1962 இல் நிரூபிக்கப்பட்டது, மேலும் பலவிதமான நிரப்பு முன்னேற்றங்கள் எலக்ட்ரான்களை உயர்-உற்பத்தித்திறன் லேசர்களாக மாற்றுவதில் பெரும் முன்னேற்றங்களை ஏற்படுத்தியுள்ளன. இந்த முன்னேற்றங்கள் ஆப்டிகல் சேமிப்பிலிருந்து ஆப்டிகல் நெட்வொர்க்கிங் வரை பரந்த அளவிலான தொழில்துறை துறைகளுக்கு முக்கியமான பயன்பாடுகளை ஆதரித்தன.

இந்த முன்னேற்றங்கள் மற்றும் அவற்றின் ஒட்டுமொத்த முன்னேற்றத்தின் மதிப்பாய்வு, பொருளாதாரத்தின் பல பகுதிகளில் இன்னும் பெரிய மற்றும் பரவலான தாக்கத்திற்கான சாத்தியக்கூறுகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது. உண்மையில், உயர்-சக்தி குறைக்கடத்தி லேசர்களின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றத்துடன், அதன் பயன்பாட்டுத் துறை விரிவாக்கத்தை துரிதப்படுத்தும், மேலும் பொருளாதார வளர்ச்சியில் ஆழமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.

படம் 1: ஒளிர்வு மற்றும் உயர் சக்தி குறைக்கடத்தி லேசர்களின் மூரின் விதியின் ஒப்பீடு

டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை லேசர்கள் மற்றும்ஃபைபர் லேசர்கள்

உயர்-சக்தி குறைக்கடத்தி லேசர்களின் முன்னேற்றங்கள் கீழ்நிலை லேசர் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கும் வழிவகுத்தன, அங்கு குறைக்கடத்தி லேசர்கள் பொதுவாக டோப் செய்யப்பட்ட படிகங்களை (டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை லேசர்கள்) அல்லது டோப் செய்யப்பட்ட இழைகளை (ஃபைபர் லேசர்கள்) தூண்டுவதற்கு (பம்ப்) பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்தி லேசர்கள் திறமையான, சிறிய மற்றும் குறைந்த விலை லேசர் ஆற்றலை வழங்கினாலும், அவற்றுக்கு இரண்டு முக்கிய வரம்புகளும் உள்ளன: அவை ஆற்றலைச் சேமிக்காது, மேலும் அவற்றின் பிரகாசம் குறைவாகவே உள்ளது. அடிப்படையில், பல பயன்பாடுகளுக்கு இரண்டு பயனுள்ள லேசர்கள் தேவைப்படுகின்றன; ஒன்று மின்சாரத்தை லேசர் உமிழ்வாக மாற்றப் பயன்படுகிறது, மற்றொன்று அந்த உமிழ்வின் பிரகாசத்தை அதிகரிக்கப் பயன்படுகிறது.

டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை லேசர்கள்.
1980களின் பிற்பகுதியில், திட-நிலை லேசர்களை பம்ப் செய்ய குறைக்கடத்தி லேசர்களைப் பயன்படுத்துவது குறிப்பிடத்தக்க வணிக ஆர்வத்தைப் பெறத் தொடங்கியது. டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை லேசர்கள் (DPSSL) வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகளின் (முதன்மையாக சுழற்சி குளிரூட்டிகள்) அளவு மற்றும் சிக்கலைக் கணிசமாகக் குறைக்கின்றன மற்றும் வரலாற்று ரீதியாக திட-நிலை லேசர் படிகங்களை பம்ப் செய்ய ஆர்க் விளக்குகளைப் பயன்படுத்திய தொகுதிகளைப் பெறுகின்றன.

குறைக்கடத்தி லேசரின் அலைநீளம், திட-நிலை லேசரின் ஆதாய ஊடகத்துடன் நிறமாலை உறிஞ்சுதல் பண்புகளின் மேலெழுதலின் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, இது ஆர்க் விளக்கின் அகல அலைவரிசை உமிழ்வு நிறமாலையுடன் ஒப்பிடும்போது வெப்ப சுமையை கணிசமாகக் குறைக்கும்.1064nm அலைநீளத்தை வெளியிடும் நியோடைமியம்-டோப் செய்யப்பட்ட லேசர்களின் பிரபலத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, 808nm குறைக்கடத்தி லேசர் 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக குறைக்கடத்தி லேசர் உற்பத்தியில் மிகவும் உற்பத்தித் தயாரிப்பாக மாறியுள்ளது.

இரண்டாம் தலைமுறையின் மேம்படுத்தப்பட்ட டையோடு பம்பிங் செயல்திறன், மல்டி-மோட் செமிகண்டக்டர் லேசர்களின் அதிகரித்த பிரகாசத்தாலும், 2000களின் நடுப்பகுதியில் பல்க் பிராக் கிராட்டிங்ஸ் (VBGS) ஐப் பயன்படுத்தி குறுகிய உமிழ்வு வரி அகலங்களை நிலைப்படுத்தும் திறனாலும் சாத்தியமானது. சுமார் 880nm இன் பலவீனமான மற்றும் குறுகிய நிறமாலை உறிஞ்சுதல் பண்புகள் நிறமாலை ரீதியாக நிலையான உயர் பிரகாச பம்ப் டையோட்களில் பெரும் ஆர்வத்தைத் தூண்டியுள்ளன. இந்த உயர் செயல்திறன் லேசர்கள், 4F3/2 இன் மேல் லேசர் மட்டத்தில் நியோடைமியத்தை நேரடியாக பம்ப் செய்வதை சாத்தியமாக்குகின்றன, குவாண்டம் பற்றாக்குறையைக் குறைத்து, அதன் மூலம் அதிக சராசரி சக்தியில் அடிப்படை முறை பிரித்தெடுத்தலை மேம்படுத்துகின்றன, இல்லையெனில் இது வெப்ப லென்ஸ்களால் வரையறுக்கப்படும்.

இந்த நூற்றாண்டின் இரண்டாம் தசாப்தத்தின் தொடக்கத்தில், ஒற்றை-குறுக்குவெட்டு முறை 1064nm லேசர்களிலும், புலப்படும் மற்றும் புற ஊதா அலைநீளங்களில் இயங்கும் அவற்றின் அதிர்வெண் மாற்ற லேசர்களிலும் குறிப்பிடத்தக்க சக்தி அதிகரிப்பைக் கண்டோம். Nd: YAG மற்றும் Nd: YVO4 இன் நீண்ட மேல் ஆற்றல் ஆயுட்காலம் காரணமாக, இந்த DPSSL Q-சுவிட்ச் செய்யப்பட்ட செயல்பாடுகள் அதிக துடிப்பு ஆற்றலையும் உச்ச சக்தியையும் வழங்குகின்றன, இதனால் அவை அபிலேட்டிவ் பொருள் செயலாக்கம் மற்றும் உயர்-துல்லிய மைக்ரோமெஷினிங் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.