La confiabilidad del láser de diodo acoplado con fibra ha mejorado enormemente

Jul 12, 2017

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Los láseres bombeados por láser de diodo acoplado de fibra son los láseres nuevos de más rápido crecimiento y más utilizados en los últimos años. Su desarrollo es inseparable del desarrollo de láseres semiconductores. 1960 debut de los primeros láseres rubí. En 1962 aparecieron los primeros láseres semiconductores de arseniuro de galio de unión homogénea. En 1963, Newman propuso por primera vez el uso de semiconductores como concepto de fuente de bomba láser de estado sólido. Con el aumento de la potencia de salida de LD, en 1968 Ross se dio cuenta por primera vez del uso del láser Nd: YAG bombeado con láser de diodo acoplado de fibra GaAs. Por primera vez en 1973, se informó sobre los láseres Nd: YAG de bombeo terminal de LD pulsado y se señalaron las ventajas del bombeo final. Chesler y Singh dan el modelo teórico del láser de bombeo final en el modo multitransverso y en el modo transversal simple, y el umbral de bombeo teórico basado en la suposición de bombeo uniforme es básicamente consistente con los resultados experimentales. En 1976, los láseres Nd: YAG con diodos ultra luminosos se bombearon a temperatura ambiente para un funcionamiento continuo. Desde la década de 1980, el láser de semiconductores y su variedad de trabajos de investigación han logrado un gran avance, han promovido en gran medida los dispositivos láser de estado sólido, la tecnología y el desarrollo de aplicaciones, y han llevado a un renacimiento completo de los láseres de estado sólido. Con la aparición de la estructura del pozo cuántico y el crecimiento de la tecnología de crecimiento de cristales, como la deposición de vapor químico orgánico metálico (MOCVD) y la epitaxia de haz molecular (MBE), el umbral de corriente de LD se reduce obviamente, la eficiencia de conversión y la potencia de salida se mejoran significativamente Potencia de salida mejorada de matriz de láser de semiconductor único de 1 W a 2 W. Una sola potencia de salida continua LD de 100 mw a 200 mw. 90 años, la tecnología de producción de láser de diodo acoplado de fibra y el proceso de producción madura gradualmente, la vida útil y la confiabilidad han mejorado enormemente, y el desarrollo de DPL y la aplicación de nuevos avances son particularmente prominentes. 1992, el Laboratorio Nacional Laurent-Rivermore de los Estados Unidos desarrolló con éxito láseres bombeados por diodos de alta potencia de clase de kilovatios. En 1994, el Departamento de Energía de EE. UU. Anunció la aprobación de" National Ignition Facility" programa. 2001 Akiyama y col. Se utilizó un láser Nd: YAG de bombeo lateral de tres vías para obtener una salida de láser de 5,4 kW con una eficiencia de conversión electroóptica del 22%. En 2002, la empresa estadounidense TRW desarrolló un láser Nd: YAG bombeado con láser de diodo acoplado de fibra de 5,4 kW de potencia. En 2006, Nordisk de Estados Unidos logró con éxito una potencia láser de 19 kW. En resumen, DPL es el más dinámico y prometedor en láseres de estado sólido.

Como el láser bombeado por diodos tiene las ventajas de alta potencia, salida de alta calidad del haz, pequeño efecto térmico, alta eficiencia y estructura compacta del dispositivo, se convierte en el dispositivo clave de la tecnología de la información. Su amplia gama de aplicaciones, amplio rango de longitud de onda, la velocidad de desarrollo son otros tipos de láseres que no pueden igualar.

En la actualidad, el campo de los láseres de estado sólido bombeados por diodos es muy extenso, como los campos militar, médico, industrial y otros.

El interruptor conducido y su sistema de fuente de disparo como una fuente de pulso ultrarrápida de alta potencia, con aislamiento óptico, el fondo de la aplicación es un dispositivo de encendido de armas, puede resistir eficazmente la interferencia electromagnética y mejorar la confiabilidad; al mismo tiempo, como fuente de pulsos ultrarrápida de alta potencia, Interferencia y confrontación, y las áreas técnicas correspondientes.

Un grupo de investigación extranjero utilizó un sistema óptico complejo para obtener una serie de cables de corriente lineal en la superficie de los interruptores fotoconductores de GaAs. El interruptor de espacio de 1 cm fue activado por la luz láser del nivel de potencia. Cuando la tensión de polarización era de 60 kV, la cantidad de corriente de nivel kA.

El trabajo del voltaje de polarización es menor que el del grupo de investigación extranjero 1 orden de magnitud, la energía de la luz del disparador es menor que los 3 órdenes de magnitud externos, el uso de un solo láser de diodo acoplado de fibra comercial para obtener la magnitud kA de la alta corriente . El interruptor fotoconductor GaAs y su sistema de disparo con todas las ventajas sólidas, de tamaño pequeño y de bajo precio.

Trabajos de innovación principalmente para:

(1) Interruptor fotoconductor GaAs para fuente de luz de disparo con láser de diodo acoplado de fibra, en lugar de la mención tradicional de un láser de estado sólido grande. Puede obtener una fuente de impulsos de alta potencia de bajo costo y volumen pequeño.

(2) en el diseño del disparador del interruptor fotoconductor GaAs, diseño de alta presión, lo que hace que el microenfoque en el disparador de luz débil, la carga de sub-ohmios en la magnitud kA del pulso de corriente fuerte.

(3) el uso del modelo de circuito y la teoría del dominio de carga de excitación óptica para explicar la forma de onda del pulso eléctrico no parecen razones del fenómeno de bloqueo.