Descripción general de alta potencialáser semiconductordesarrollo parte dos
láser de fibra.
Los láseres de fibra ofrecen una forma rentable de convertir el brillo de los láseres semiconductores de alta potencia. Si bien la óptica de multiplexación de longitud de onda puede convertir láseres semiconductores de brillo relativamente bajo en otros más brillantes, esto implica un aumento de la amplitud espectral y una mayor complejidad fotomecánica. Los láseres de fibra han demostrado ser particularmente eficaces en la conversión del brillo.
Las fibras de doble revestimiento introducidas en la década de 1990, con un núcleo monomodo rodeado de un revestimiento multimodo, permiten introducir eficazmente láseres de bombeo semiconductores multimodo de mayor potencia y menor coste en la fibra, creando una forma más económica de convertir los láseres semiconductores de alta potencia en fuentes de luz más brillantes. En las fibras dopadas con iterbio (Yb), el bombeo excita una amplia banda de absorción centrada en 915 nm, o una banda de absorción más estrecha cerca de 976 nm. A medida que la longitud de onda de bombeo se aproxima a la longitud de onda láser del láser de fibra, se reduce el llamado déficit cuántico, maximizando la eficiencia y minimizando la cantidad de calor residual que debe disiparse.
láseres de fibray los láseres de estado sólido bombeados por diodos se basan en el aumento del brillo de laláser de diodoEn general, a medida que el brillo de los láseres de diodo continúa mejorando, la potencia de los láseres que bombean también aumenta. La mejora del brillo de los láseres semiconductores tiende a promover una conversión de brillo más eficiente.
Como esperamos, el brillo espacial y espectral será necesario para los sistemas futuros que permitirán el bombeo de bajo déficit cuántico para características de absorción estrechas en láseres de estado sólido, así como esquemas de reutilización de longitudes de onda densas para aplicaciones de láseres semiconductores directos.
Figura 2: Mayor brillo de alta potencialáseres semiconductoresPermite ampliar las aplicaciones
Mercado y aplicación
Los avances en láseres semiconductores de alta potencia han posibilitado numerosas aplicaciones importantes. Dado que el coste por vatio de brillo de estos láseres se ha reducido exponencialmente, estos láseres sustituyen tecnologías antiguas y posibilitan nuevas categorías de productos.
Con una mejora de más de diez veces en el coste y el rendimiento cada década, los láseres semiconductores de alta potencia han revolucionado el mercado de forma inesperada. Si bien es difícil predecir con precisión las aplicaciones futuras, también resulta instructivo repasar las últimas tres décadas para imaginar las posibilidades de la próxima (véase la Figura 2).
Cuando Hall demostró los láseres semiconductores hace más de 50 años, inició una revolución tecnológica. Al igual que la Ley de Moore, nadie podría haber predicho los brillantes logros de los láseres semiconductores de alta potencia que siguieron, junto con diversas innovaciones.
El futuro de los láseres semiconductores
No existen leyes fundamentales de la física que rijan estas mejoras, pero es probable que el progreso tecnológico continuo mantenga este desarrollo exponencial en su máximo esplendor. Los láseres semiconductores seguirán reemplazando las tecnologías tradicionales y transformarán aún más la forma de fabricar las cosas. Y, lo que es más importante para el crecimiento económico, los láseres semiconductores de alta potencia también transformarán la capacidad de fabricación.
Hora de publicación: 07-nov-2023