ข่าว

สินค้าแนะนำ

ความรู้ระดับมืออาชีพ

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง

2021-12-13

เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์มีข้อดีของขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าแสงสูง ความน่าเชื่อถือสูงและอายุยืน มีการใช้งานที่สำคัญในด้านการประมวลผลทางอุตสาหกรรม ชีวการแพทย์ และการป้องกันประเทศ ในปีพ.ศ. 2505 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันประสบความสำเร็จในการพัฒนาเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบฉีดโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันของ GaAs รุ่นแรก ในปีพ.ศ. 2506 Alferov และสถาบันฟิสิกส์ Yofei แห่งอดีต Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียตได้ประกาศความสำเร็จในการพัฒนาเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบสองเฮเทอโรจังก์ชันที่ประสบความสำเร็จ หลังจากทศวรรษ 1980 ได้มีการนำทฤษฎีทางวิศวกรรมของแถบพลังงานมาใช้ด้วย การเกิดขึ้นของกระบวนการเติบโตของวัสดุคริสตัล epitaxial ใหม่ [เช่น epitaxy ลำแสงโมเลกุล (MBE) และการสะสมไอเคมีอินทรีย์ของโลหะ (MOCVD) เป็นต้น], เลเซอร์บ่อน้ำควอนตัมอยู่ในขั้นตอนของประวัติศาสตร์ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์อย่างมากและให้กำลังขับสูง
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองโครงสร้าง: หลอดเดียวและแถบแถบ โครงสร้างท่อเดี่ยวส่วนใหญ่ใช้การออกแบบแถบกว้างและช่องแสงขนาดใหญ่ และเพิ่มพื้นที่รับเพื่อให้ได้พลังงานสูง และลดความเสียหายร้ายแรงของพื้นผิวโพรง โครงสร้างแถบแถบ เป็นอาร์เรย์เชิงเส้นคู่ขนานของเลเซอร์หลอดเดียวหลายตัว เลเซอร์หลายตัวทำงานพร้อมกัน จากนั้นรวมลำแสงและวิธีการอื่นๆ เพื่อให้ได้เอาท์พุตเลเซอร์กำลังสูง เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงแบบเดิมส่วนใหญ่จะใช้สำหรับปั๊มเลเซอร์โซลิดสเตตและไฟเบอร์เลเซอร์ โดยมีคลื่นความถี่ 808 นาโนเมตร และ 980nm. ด้วยระยะใกล้อินฟราเรดครบกำหนดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงเทคโนโลยีต่อหน่วยและการลดต้นทุน ประสิทธิภาพของเลเซอร์โซลิดสเตตทั้งหมดและไฟเบอร์เลเซอร์ที่อิงจากสิ่งเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง กำลังขับของคลื่นต่อเนื่องหลอดเดียว (CW) 8.1W ของทศวรรษถึงระดับ 29.5W, กำลังขับ CW ของบาร์ถึงระดับ 1010W และกำลังขับพัลส์ถึงระดับ 2800W ซึ่งได้รับการส่งเสริมอย่างมาก ขั้นตอนการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ในด้านการประมวลผล ต้นทุนของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ในฐานะแหล่งปั๊มคิดเป็นต้นทุนรวมของเลเซอร์โซลิดสเตต 1/3~1/2 ซึ่งคิดเป็น 1/2~2/3 ของไฟเบอร์เลเซอร์ ดังนั้น การพัฒนาอย่างรวดเร็วของไฟเบอร์เลเซอร์และเลเซอร์โซลิดสเตตทั้งหมดจึงมีส่วนช่วยในการพัฒนาเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง
ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์อย่างต่อเนื่องและการลดต้นทุนอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตการใช้งานจึงกว้างขึ้นและกว้างขึ้น วิธีเพื่อให้ได้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังแรงสูงนั้นเป็นแนวหน้าและเป็นจุดสำคัญของการวิจัยมาโดยตลอด เพื่อให้ได้ชิปเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์กำลังสูง จำเป็นต้องเริ่มต้นจากการพิจารณาทั้งสามด้านของวัสดุ โครงสร้าง และการป้องกันพื้นผิวโพรง:
1) เทคโนโลยีวัสดุ สามารถเริ่มต้นได้จากสองด้าน: การเพิ่มเกนและการป้องกันการเกิดออกซิเดชัน เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องรวมถึงเทคโนโลยีบ่อน้ำควอนตัมที่ตึงเครียดและเทคโนโลยีบ่อน้ำควอนตัมที่ปราศจากอะลูมิเนียม 2) เทคโนโลยีโครงสร้าง เพื่อป้องกันไม่ให้ชิปเผาไหม้ที่พลังงานเอาต์พุตสูง มักใช้เทคโนโลยี Waveguide แบบอสมมาตรและเทคโนโลยีช่องแสงขนาดใหญ่ของท่อนำคลื่นที่กว้าง 3) เทคโนโลยีการป้องกันพื้นผิวโพรง เพื่อป้องกันความเสียหายร้ายแรงของกระจกออปติคอล (COMD) เทคโนโลยีหลัก ได้แก่ เทคโนโลยีพื้นผิวช่องที่ไม่ดูดซับ เทคโนโลยีฟิล์มเคลือบผิวช่อง และเทคโนโลยีการเคลือบ กับอุตสาหกรรมต่างๆ การพัฒนาเลเซอร์ไดโอด ไม่ว่าจะใช้เป็นแหล่งปั๊มหรือนำไปใช้โดยตรง ได้นำเสนอความต้องการเพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ ในกรณีของความต้องการพลังงานที่สูงขึ้น เพื่อรักษาคุณภาพของลำแสงสูง จะต้องดำเนินการผสมผสานลำแสงเลเซอร์ การผสมผสานลำแสงเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีบีมส่วนใหญ่ประกอบด้วย: เทคโนโลยีการรวมลำแสงธรรมดา (TBC), เทคโนโลยีการรวมความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM), เทคโนโลยีการรวมสเปกตรัม (SBC), เทคโนโลยีการรวมลำแสงที่สอดคล้องกัน (CBC) เป็นต้น

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเลเซอร์ชนิดใหม่

ต่อไป:

การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์เฟมโตวินาที

ข่าว

สินค้าแนะนำ

YDFA ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์เจือ Ytterbium 1064 นาโนเมตร

ตัวควบคุมโพลาไรซ์ไฟเบอร์แบบแมนนวล

850nm 10mW Superluminescent Diode sld ไดโอด

เลเซอร์ไดโอด DFB ขนาด 1653 นาโนเมตรสำหรับการตรวจจับ CH4

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง

ก่อนหน้า:

ต่อไป: