Die Zuverlässigkeit von fasergekoppelten Diodenlasern hat sich erheblich verbessert

Jul 12, 2017

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Fasergekoppelte Diodenlaserpumpenlaser sind die am schnellsten wachsenden und weit verbreiteten neuen Laser der letzten Jahre. Seine Entwicklung ist untrennbar mit der Entwicklung von Halbleiterlasern verbunden. 1960 Debüt der ersten Rubinlaser. 1962 kamen die ersten Galliumarsenid-Halbleiterlaser mit homogenem Übergang heraus. 1963 schlug Newman erstmals die Verwendung von Halbleitern als Festkörper-Laserpumpenquellenkonzept vor. Mit zunehmender LD-Ausgangsleistung realisierte Ross 1968 erstmals die Verwendung eines mit GaAs-Faser gekoppelten Diodenlasers, der mit einem Nd: YAG-Laser gepumpt wurde. Zum ersten Mal im Jahr 1973 wurden gepulste LD-endgepumpte Nd: YAG-Laser beschrieben und auf die Vorteile des endgepumpten Pumpens hingewiesen. Chesler und Singh geben das theoretische Modell des endgepumpten Lasers im Multi-Transversal-Modus und im Single-Transversal-Modus an, und die theoretische Pumpschwelle, die auf der Annahme einer gleichmäßigen Pumpe basiert, stimmt im Wesentlichen mit den experimentellen Ergebnissen überein. 1976 wurden Nd: YAG-Laser mit ultraleichten Dioden bei Raumtemperatur für den Dauerbetrieb gepumpt. Seit den 1980er Jahren haben Halbleiterlaser und ihre zahlreichen Forschungsarbeiten einen großen Durchbruch erzielt, die Entwicklung von Festkörperlasern, Technologie und Anwendungen stark gefördert und zu einer umfassenden Wiederbelebung von Festkörperlasern geführt. Mit dem Auftreten der Quantentopfstruktur und dem Wachstum der Kristallwachstumstechnologie wie metallorganischer chemischer Gasphasenabscheidung (MOCVD) und Molekularstrahlepitaxie (MBE) wird der Schwellenstrom von LD offensichtlich verringert, die Umwandlungseffizienz und die Ausgangsleistung werden signifikant verbessert verbesserte Ausgangsleistung eines einzelnen Halbleiterlaserarrays von 1 W bis 2 W. Mit einer einzigen LD-Dauerleistung von 100 MW bis 200 MW und 90 Jahren reifen die Produktionstechnologie und der Produktionsprozess des fasergekoppelten Diodenlasers allmählich aus, die Lebensdauer und Zuverlässigkeit haben sich erheblich verbessert, wobei die DPL-Entwicklung und die Anwendung neuer Fortschritte besonders wichtig sind. 1992 entwickelte das US-amerikanische Laurent-Rivermore National Laboratory erfolgreich diodengepumpte Hochleistungslaser der Kilowattklasse. 1994 gab das US-Energieministerium die Genehmigung des&"National Ignition Facility GG" bekannt. Programm. 2001 Akiyama et al. Verwendete einen seitlich gepumpten Dreiwege-Nd: YAG-Laser, um eine Laserleistung von 5,4 kW mit einer elektrooptischen Umwandlungseffizienz von 22% zu erhalten. Im Jahr 2002 entwickelte das US-amerikanische TRW-Unternehmen einen fasergekoppelten Diodenlaser mit 5,4 kW Nd: YAG-Laser. Im Jahr 2006 erreichte die US-amerikanische Nordisk erfolgreich eine Laserleistung von 19 kW. Zusammenfassend ist DPL das dynamischste und vielversprechendste Festkörperlaser.

Da der diodengepumpte Laser die Vorteile einer hohen Leistung, einer hohen Strahlqualität, eines geringen thermischen Effekts, eines hohen Wirkungsgrads und einer kompakten Gerätestruktur aufweist, wird er zum Schlüsselgerät der Informationstechnologie. Sein breites Anwendungsspektrum, sein breiter Wellenlängenbereich, die Entwicklungsgeschwindigkeit sind andere Lasertypen, die nicht mithalten können.

Gegenwärtig ist das Gebiet der diodengepumpten Festkörperlaser sehr umfangreich, beispielsweise in den Bereichen Militär, Medizin, Industrie und anderen Bereichen.

Der leitungsgebundene Schalter und sein Triggerquellensystem als ultraschnelle Hochleistungsimpulsquelle mit optischer Isolation. Der Anwendungshintergrund ist ein Waffenzündgerät, das elektromagnetischen Störungen wirksam widerstehen und die Zuverlässigkeit verbessern kann. Gleichzeitig als ultraschnelle Hochleistungsimpulsquelle Interferenz und Konfrontation sowie die entsprechenden technischen Bereiche.

Eine ausländische Forschungsgruppe verwendete ein komplexes optisches System, um eine Reihe von linearen Stromdrähten auf der Oberfläche von photoleitenden GaAs-Schaltern zu erhalten. Der 1 cm Spaltschalter wurde durch das Laserlicht der Leistungsstufe ausgelöst. Wenn die Vorspannung 60 kV betrug, war die Menge des kA-Pegelstroms.

Die Arbeit der Vorspannung ist niedriger als die Größenordnung der ausländischen Forschungsgruppe 1, die Triggerlichtenergie ist niedriger als die fremden 3 Größenordnungen, die Verwendung eines einzelnen kommerziellen fasergekoppelten Diodenlasers, um eine kA-Größe des hohen Stroms zu erhalten . Der photoleitende GaAs-Schalter und sein Triggersystem bieten alle soliden, kleinen und kostengünstigen Vorteile.

Innovationswerke hauptsächlich für:

(1) Photoleitender GaAs-Schalter für die Triggerlichtquelle mit fasergekoppeltem Diodenlaser anstelle der herkömmlichen Erwähnung eines großen Festkörperlasers. Sie können eine kostengünstige, kleinvolumige Hochleistungsimpulsquelle erhalten.

(2) auf dem photoleitenden GaAs-Schalter-Trigger-Design, Hochdruck-Design, wodurch der Mikrofokus im Trigger für schwaches Licht die Sub-Ohm-Last auf die kA-Größe des starken Stromimpulses erzeugt.

(3) Die Verwendung des Schaltungsmodells und der Theorie der optischen Anregungsladungsdomäne zur Erklärung der elektrischen Pulswellenform erscheint nicht als Grund für ein Lock-On-Phänomen.