За шта се користе скупови ласерских диода?

Ласерске диодепредстављају критичан напредак у фотонској технологији, омогућавајући генерисање интензивне оптичке снаге из компактног извора. Као високо ефикасни „енергетски мотори“, постали су незаменљиви у индустријској производњи, медицинској терапији, научним истраживањима и одбрамбеним системима.
 

1. Технолошко језгро ласерских диода

1.1 Основна архитектура и принцип рада

Основна јединица стека јетрака ласерске диоде, монолитни низ појединачних емитера произведених један поред другог на једном полупроводничком чипу. Ове шипке су затим вертикално наслагане, при чему број шипки одређује укупну излазну снагу. Технологија слагања је првенствено дефинисана методом хлађења:

Микро{0}}канални хладњаци:Користећи ултра{0}}ефикасно течно хлађење директно унутар хладњака, они омогућавају највећу густину паковања и густину снаге, често преко 1 кВ/цм².

Кондуктивно хлађени пакети:Робуснији, често нижи{0}}приступ где се шипке монтирају на пасивни распршивач топлоте, погодан за апликације са мање екстремним топлотним захтевима.

Критична карактеристика резултата је велика разлика измеђубрза{0}}оса(управно на п-н спој) испора{0}}оса(паралелно са п-н спојем) дивергенција. Овај високо асиметричан и дивергентан сноп представља примарни изазов за већину примена.

1.2 Основни показатељи перформанси

Излазна снага и густина снаге:Комерцијални системи су доступни од стотина вати до преко 100 кВ из једног отвора. Густина снаге је кључна фигура која директно утиче на ефикасност апликације.

Ефикасност зидног{0}}утикача (ВПЕ):Ова изузетна ефикасност, која обично прелази 50%, доводи до нижих оперативних трошкова, смањеног оптерећења управљања топлотом и побољшане преносивости у поређењу са другим ласерским технологијама велике снаге-као што су ласери са пумпом са лампом{2}} или ДПСС ласери.

Опсег таласне дужине:Док најзрелија технологија постоји у опсегу од 780-980 нм (покренута пумпањем Нд и Иб медија за појачање), стекови су доступни од видљиво плаве (засновано на ГаН-) до средњег инфрацрвеног (квантно каскадни ласери).

Животни век и поузданост:Животни век од десетина хиљада сати је уобичајен. Поузданост се процењује кроз убрзане тестове старења, са начинима квара који су често повезани са катастрофалним оштећењем оптичког огледала (ЦОМД) или постепеном деградацијом фасета.

2. Панорамски поглед на различите апликације

2.1 Индустријска производња – „неуништиви“ алат за обраду

Пумпање ласера{0}}у чврстом стању (доминантна примена):

Диск ласери:Стацкс пумпају танак{0}}кристал диска, омогућавајући изузетно велику снагу са одличним квалитетом зрака и управљањем топлотом.

Фибер Ласери:Слојеви се користе за пумпање двоструко-обложених активних влакана, служећи као главни извор за модерне ласере са влакнима велике{1}}

Ласери са шипкама и плочама:Пумпање традиционалних Нд:ИАГ или Иб:ИАГ кристала за различите индустријске и војне системе.

Директна обрада материјала:

Заваривање пластике:Кроз прецизно обликовање снопа (нпр. стварање фокуса линије), стекови омогућавају трансмисијско заваривање пластике великом брзином и квалитетом.

Облагање и облагање:Користи се за наношење премаза отпорних на хабање- или на корозију-на велике металне компоненте као што су вентили мотора или лопатице турбине.

Лемљење и лемљење:Обезбеђивање извора топлоте за спајање различитих метала.

2.2 Медицинска и естетска терапија – „прецизан и минимално инвазиван“ скалпел

Хирургија:Користи се као алат за сечење и аблацију у процедурама које захтевају истовремено сечење и коагулацију.

естетика:Примарни извор светлости за уклањање длака, подмлађивање коже и системе за уклањање тетоважа.

стоматологија:Примењује се за избељивање зуба и третман тврдих ткива.

Фотодинамичка терапија (ПДТ):Активирање фотосензибилизирајућих лекова за лечење одређених карцинома.

2.3 Научно истраживање и гранична технологија – „рефлектор“ за непознато

Пумпање ултрабрзих ласера:Служи као робусна, ефикасна пумпа за Ти:Сафир и друга ултрабрза појачала.

Атомско хлађење и хватање:Обезбеђивање прецизних таласних дужина потребних за магнето{0}}оптичке замке (МОТ) у физици хладних атома и истраживању квантног рачунарства.

Нелинеарна конверзија фреквенције:Пумпање оптичких параметарских осцилатора (ОПО) за генерисање специфичних средњих{0}}ИР или ТХз таласних дужина.

2.4 Одбрана и безбедност – језгро „одлуке{1}}супериорности“

Усмерено енергетско оружје (ДЕВ):Делује као примарни извор пумпе за системе ласера ​​високе{0}}е енергије (ХЕЛ) или, у неким концептима, као оружје са директним{1}}ефектом у алкалним ласерима{2}}са диодном пумпом (ДПАЛ).

Инфрацрвене противмере (ИРЦМ):Ометање топлоте{0}}пројектила за тражење емитовања снажног модулисаног ИР сигнала.

Осветљење и домет:Користи се у активном ИР осветљењу за ноћно гледање и ЛИДАР системима за идентификацију и дометање циљева.

2.5 Друге значајне примене

Свемирске комуникације:Пумпају-појачала са влакнима велике снаге за бесплатну-свемирску оптичку комуникацију између сателита и земаљских станица.

Штампање и приказ:Пумпање{0}}ласера ​​у чврстом стању који генеришу црвену, зелену и плаву (РГБ) светлост за ласерску пројекцију-великог осветљења и биоскоп.

3. Будући трендови

Тежња за већом осветљеношћу:Индустрија прелази са једноставног повећања сирове снаге на максимизирање осветљености кроз побољшани квалитет зрака и напредно комбиновање спектра.

Интелигенција и модуларност:Развој модула „прикључи-и-ради“ који интегришу диодни стог, драјвер, хладњак и контролну електронику за поједностављену интеграцију система.

Истраживање нових материјала:Напредак у ГаН-заснованим плавим и зеленим директним-диодним стековима и сазревање квантних каскадних ласерских стекова за средњи-ИР.

Смањење трошкова и повећање поузданости:Континуирано побољшање приноса производње и техника паковања како би се смањили трошкови и отворила нова индустријска тржишта.

4. Закључак

Групе ласерских диода су учврстиле своју стратешку позицију као технологија која омогућава фотонику велике{0}}обе. Њихова неупоредива ефикасност зидних-утикача, скалабилност снаге и разноврсност учинили су их извором избора у широком спектру области који одузимају дах. Будућност ове технологије не лежи само у постизању веће снаге, већ у немилосрдној потрази за крајњим циљем: компактном, ефикасном и -исплативом „идеалном извору фотона“ са највећом могућом осветљеношћу, способном да откључа апликације које тек треба замислити.

Контакт информације:

Ако имате било какву идеју, слободно разговарајте са нама. Без обзира где се налазе наши купци и који су наши захтеви, ми ћемо следити наш циљ да нашим купцима пружимо висок квалитет, ниске цене и најбољу услугу.