आप उच्च शक्ति, उच्च दक्षता 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर के बारे में क्या जानते हैं?

उच्च शक्ति808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजरऔर इसके पंप्ड सॉलिड स्टेट लेजर (एनडी:वाईएजी) में उन्नत विनिर्माण, मेडिकल कॉस्मेटोलॉजी, एयरोस्पेस, लेजर डिस्प्ले और अन्य क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। इन अनुप्रयोगों में, सेमीकंडक्टर लेजर के लघुकरण और हल्केपन की अक्सर आवश्यकता होती है, और सेमीकंडक्टर लेजर की इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता में सुधार करना पूरे लेजर सिस्टम की ऊर्जा खपत, मात्रा और वजन को कम करने का सबसे प्रभावी तकनीकी तरीका है। उच्च दक्षता अर्धचालक लेजर अनुसंधान वर्तमान में देश और विदेश में एक गर्म अनुसंधान दिशा है। 2016 में, जर्मनी ने हाल ही में 1.6kW से अधिक सिंगल-बार पीक पावर और 200-220K के निम्न तापमान रेंज में 80 प्रतिशत से अधिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता प्राप्त करने के लिए क्रोलेज़र कार्यक्रम का प्रस्ताव रखा। 2015 में, यामागाटा एट अल। अनुकूलित ऑप्टिकल सीमित कारक के साथ एक नई 915 एनएम एडीसीएच (असममित डिकौपल्ड कारावास हेटरोस्ट्रक्चर) संरचना की सूचना दी। 2014 में, पिटवज़क एट अल। [6] 90 µm की स्ट्रिप चौड़ाई, 5 चमकदार बिंदु, 55 W आउटपुट पावर और 69 प्रतिशत की अधिकतम दक्षता के साथ 915 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणी की सूचना दी।

2013 में, क्रम्प एट अल। सेमीकंडक्टर लेजर की इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता को प्रतिबंधित करने वाले कारकों की एक श्रृंखला का विश्लेषण किया गया, और एक चरम डबल असममित वेवगाइड संरचना (ईडीएएस) का प्रस्ताव दिया गया, जिसे प्रयोगों द्वारा सत्यापित किया गया था। 2012 में, लॉयर एट अल ने बताया कि कमरे के तापमान पर 976 एनएम की एकल ट्यूब की अधिकतम इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता 76 प्रतिशत थी। 2010 में, काओ एट अल ने बताया कि 808 एनएम 50 डब्ल्यू के बार ने वेवगाइड और क्लैडिंग संरचना को अनुकूलित करके 67 प्रतिशत की इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता हासिल की। हालाँकि, परीक्षण का तापमान 5◦C जितना कम था, जबकि 25◦C के कमरे के तापमान पर दक्षता घटकर 64 प्रतिशत हो गई। 2007 में हुल्सवेडे एट अल। बताया गया कि 808 एनएम माइक्रो-चैनल कूल्ड सेमीकंडक्टर लेजर ऐरे, 1.5 मिमी कैविटी लंबाई, 20 प्रतिशत फिलिंग फैक्टर और 90 डब्ल्यू की निरंतर आउटपुट पावर। 25 ◦C 65 प्रतिशत पर अधिकतम इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता। उसी वर्ष, पीटर्स एट अल। बताया गया कि कमरे के तापमान पर 100 डब्ल्यू 976 एनएम माइक्रो-चैनल कूल्ड सेमीकंडक्टर लेजर सरणी की उच्चतम इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता 76 प्रतिशत थी, जो कि 976 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणी के कमरे के तापमान पर रिपोर्ट की गई उच्चतम दक्षता थी। क्रम्प एट अल. विभिन्न तापमानों पर 810 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणी की आउटपुट विशेषताओं की सूचना दी, 23 ◦C पर 62 प्रतिशत की उच्चतम इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता, और डिवाइस अभी भी 70 ◦C पर काम कर सकता है। 1999 में, वांग एट अल। एमबीई द्वारा विकसित 808 एनएम सिंगल-ट्यूब सेमीकंडक्टर लेजर की सूचना दी गई, जिसने 0.75 सेमी −1 की बहुत कम इंट्राकैविटी हानि और 65.5 प्रतिशत की अधिकतम दक्षता हासिल की। चीन ने 808 एनएम की उच्च दक्षता में भी कुछ प्रगति की है।

क्योंकि GAAS-आधारित अर्धचालक सामग्री में 808 एनएम की लेज़िंग तरंग दैर्ध्य पर एक निश्चित प्रकाश अवशोषण होता है, 808 एनएम उपकरणों की इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता 976 एनएम की तुलना में लगभग 5 प्रतिशत -10 प्रतिशत कम है, और दक्षता 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणियों का आम तौर पर 50 प्रतिशत -55 प्रतिशत होता है, और प्रयोगशाला में सर्वोत्तम स्तर लगभग 65 प्रतिशत होता है। सामग्रियों के चयन में, एल्यूमीनियम युक्त सामग्रियों (AlGaAs) में उच्च विद्युत और तापीय चालकता होती है, घटक ढाल और डोपिंग नियंत्रण के माध्यम से कम श्रृंखला प्रतिरोध और थर्मल प्रतिरोध प्राप्त करना आसान होता है, और AlGaAs-आधारित सामग्री एपिटेक्सी विकास प्रक्रिया परिपक्व और विश्वसनीय होती है। , इसलिए यह 808 एनएम उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता प्राप्त करने के लिए सबसे आदर्श सामग्री है। सेमीकंडक्टर लेजर की इलेक्ट्रो-ऑप्टिक रूपांतरण दक्षता को प्रतिबंधित करने वाले कारकों के विश्लेषण के आधार पर, यह पेपर एक असममित चौड़ी वेवगाइड संरचना को डिजाइन करता है, पी-टाइप वेवगाइड परत और क्लैडिंग की संरचना और डोपिंग को अनुकूलित करता है, और बेहद कम अवशोषण हानि प्राप्त करता है। गुहा. साथ ही, कम दोष और कम तनाव वाली डिवाइस तैयारी तकनीक के साथ मिलकर, 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणी के उच्च दक्षता वाले आउटपुट का एहसास होता है।

पी-प्रकार वेवगाइड और क्लैडिंग के ऑप्टिकल अवशोषण हानि का अध्ययन सममित और असममित विस्तृत वेवगाइड संरचनाओं की तुलना करके किया जाता है। पी-टाइप वेवगाइड और क्लैडिंग का कुल ऑप्टिकल अवशोषण नुकसान 1.77 सेमी−1 है, जिसमें पी-टाइप वेवगाइड नुकसान 0.56 सेमी−1 है और पी-टाइप क्लैडिंग नुकसान {{1{{ है। 15}}}}.81 सेमी−1, जो कुल हानि का 77 प्रतिशत है। असममित चौड़ी वेवगाइड संरचना को अनुकूलित करने और पी-प्रकार वेवगाइड परत की मोटाई और संरचना को अनुकूलित करने से, अनुकूलन के बाद असममित वेवगाइड संरचना का ऑप्टिकल अवशोषण नुकसान कम होकर 0.63 सेमी−1 हो जाता है, और पी- टाइप वेवगाइड परत हानि 0.15 सेमी−1 है

पी-टाइप क्लैडिंग हानि 0.05 सेमी−1 है, जो कुल हानि का 32 प्रतिशत है। अनुकूलित एपिटैक्सियल संरचना का उपयोग 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणी की उच्च शक्ति और उच्च दक्षता आउटपुट प्राप्त करने के लिए किया जाता है। कमरे के तापमान 25 ◦C पर, जब इंजेक्शन करंट 135 A है, कार्यशील वोल्टेज 1.76V है, आउटपुट ऑप्टिकल पावर 150 W से अधिक है, और जब इंजेक्शन करंट 100 A है, तो कोई थर्मल संतृप्ति घटना नहीं होती है, उच्चतम इलेक्ट्रो -ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता 65.5 प्रतिशत है, जो चीन में रिपोर्ट की गई 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर सरणी की उच्चतम दक्षता है।

808nm सेमीकंडक्टर लेज़ का अनुप्रयोगr

सेमीकंडक्टर लेजर पहले से परिपक्व है, लेजर के एक वर्ग की तेजी से प्रगति के कारण, इसकी विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज, सरल उत्पादन, कम लागत, बड़े पैमाने पर उत्पादन में आसानी और छोटे आकार, हल्के वजन, लंबे जीवन के कारण, इसके भीतर विभिन्न प्रकार की तीव्र गति होती है। विकास, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला, एच के 300 से अधिक प्रकार हैं, सेमीकंडक्टर लेजर का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र जीबी सिटी नेटवर्क है। सेमीकंडक्टर लेजर की अनुप्रयोग श्रृंखला ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के पूरे क्षेत्र को कवर करती है और आज के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स विज्ञान की मुख्य तकनीक बन गई है। लेज़र रेंजिंग में सेमीकंडक्टर लेज़र, लेज़र रडार, लेज़र संचार, लेज़र एनालॉग हथियार, लेज़र चेतावनी, लेज़र मार्गदर्शन और ट्रैकिंग, इग्निशन और डेटोनेशन, स्वचालित नियंत्रण, पता लगाने वाले उपकरण, इत्यादि।

नूडल्स का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है और एक व्यापक बाजार बनाया गया है। 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर का सटीक यांत्रिक भागों के लेजर प्रसंस्करण में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है और यह ठोस-अवस्था लेजर के लिए सबसे आदर्श और कुशल पंपिंग प्रकाश स्रोत भी बन जाता है। इसकी उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और लघुकरण लाभों के कारण, सॉलिड-स्टेट लेज़रों को लगातार अद्यतन किया गया है।

मुद्रण उद्योग और चिकित्सा क्षेत्रों में, 808nm सेमीकंडक्टर लेजर का भी अनुप्रयोग होता है। इसके अलावा, 808nm सेमीकंडक्टर लेजर का व्यापक रूप से ऑप्टिकल डिस्क सिस्टम, जैसे सीडी प्लेयर और डीवीडी सिस्टम में उपयोग किया गया है और ऑप्टिकल डिस्क, प्रिंटर और डिस्प्ले में उच्च-घनत्व ऑप्टिकल मेमोरी दृश्य सतह उत्सर्जन लेजर के बहुत महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। क्योंकि 808 एनएम सेमीकंडक्टर लेजर चुंबकीय क्षेत्र को बदलकर या वर्तमान को समायोजित करके तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग प्राप्त कर सकता है, और बहुत संकीर्ण रेखा चौड़ाई के साथ लेजर आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है, सेमीकंडक्टर लेजर का उपयोग उच्च-रिज़ॉल्यूशन वर्णक्रमीय अनुसंधान के लिए किया जा सकता है। पदार्थ की संरचना के गहन अध्ययन में लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी के तेजी से विकास के लिए ट्यून्ड लेजर एक महत्वपूर्ण उपकरण है। हाई-पावर मिड-इन्फ्रारेड (3.51m)LD में इंफ्रारेड काउंटरमेजर्स, इंफ्रारेड लाइटिंग, liDAR, वायुमंडलीय विंडोज़, मुक्त स्थान संचार, वायुमंडलीय निगरानी और रासायनिक स्पेक्ट्रोस्कोपी में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

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