एकल बार डायोड लेजर वाइड रेंज ऑफ़ एप्लीकेशन, वाइड वेवलेंथ रेंज

Jul 03, 2017

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सिंगल बार डायोड लेजर हाल के वर्षों में सबसे तेजी से बढ़ते और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले नए लेजर हैं। सेमीकंडक्टर लेजर के विकास से उनका विकास अविभाज्य है। 1960 पहली माणिक लेजर की शुरुआत। 1962 में पहला सजातीय जंक्शन गैलियम आर्सेनाइड सेमीकंडक्टर लेजर बाहर आया। 1963 में, न्यूमैन ने पहली बार ठोस राज्य लेजर पंप स्रोत अवधारणा के रूप में अर्धचालक के उपयोग का प्रस्ताव दिया। एलडी आउटपुट पावर बढ़ने के साथ, 1968 में रॉस ने पहली बार गैस लेजर डायोड पंप एनडी: वाईएजी लेजर के उपयोग का एहसास किया। 1973 में पहली बार एलडी एंड-पंपेड एनडी को स्पंदित किया गया था: YAG लेसरों को रिपोर्ट किया गया था और एंड-पंप पंपिंग के फायदे बताए गए थे। चेसलर और सिंह मल्टी-ट्रांसवर्स मोड और सिंगल ट्रांसवर्स मोड में एंड-पंप लेजर का सैद्धांतिक मॉडल देते हैं, और यूनिफॉर्म पंप की धारणा के आधार पर सैद्धांतिक पंप सीमा मूल रूप से प्रयोगात्मक परिणामों के अनुरूप है। 1976 में, एनडी: अल्ट्रा-चमकदार डायोड वाले YAG लेजर को निरंतर संचालन के लिए कमरे के तापमान पर पंप किया गया था। 1980 के दशक के बाद से, अर्धचालक लेजर और इसके अनुसंधान कार्य की सरणी ने एक बड़ी सफलता हासिल की है, ठोस-राज्य लेजर उपकरणों, प्रौद्योगिकी और अनुप्रयोग विकास को बहुत बढ़ावा दिया, और ठोस-राज्य पराबैंगनीकिरण का व्यापक पुनरुद्धार किया। क्वांटम अच्छी संरचना और क्रिस्टल के विकास की तकनीक जैसे धातु कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (MOCVD) और आणविक किरण एपिटेक्यूलेट (MBE) की उपस्थिति के साथ, एलडी की दहलीज वर्तमान स्पष्ट रूप से कम हो जाती है, रूपांतरण दक्षता और उत्पादन शक्ति में सुधार होता है। सुधार, एकल सेमीकंडक्टर लेजर सरणी उत्पादन शक्ति 1W से 2W। एक एलडी निरंतर उत्पादन शक्ति 100mw से 200mw.90 वर्षों तक, लेजर डायोड उत्पादन तकनीक और उत्पादन प्रक्रिया धीरे-धीरे परिपक्व, जीवन, विश्वसनीयता में काफी सुधार हुआ है, जो डीपीएल विकास और नई प्रगति के अनुप्रयोग विशेष रूप से प्रमुख है। 1992, सिंगल बार डायोड लेजर द यूनाइटेड स्टेट्स लॉरेंट - रिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी ने किलोवाट-क्लास हाई-पावर सिंगल बार डायोड लेजर को सफलतापूर्वक विकसित किया। 1994 में, अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने जीजी उद्धरण की मंजूरी की घोषणा की; राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा जीजी उद्धरण; कार्यक्रम। 2001 अखियामा एट अल। एक तीन-तरफा साइड-पंप एनडी का उपयोग किया: 22% की इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता के साथ 5.4kW लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए YAG लेजर। 2002 में यूनाइटेड स्टेट्स TRW कंपनी ने 5.4kW आउटपुट लेजर डायोड पंप Nd: YAG लेजर विकसित किया। 2006 में संयुक्त राज्य अमेरिका के नॉर्डिस्क ने सफलतापूर्वक 19kW का लेजर आउटपुट हासिल किया। सारांश में, डीपीएल सबसे गतिशील और ठोस राज्य पराबैंगनीकिरण में आशाजनक है।

जैसा कि डायोड-पंप लेजर में उच्च शक्ति, उच्च बीम गुणवत्ता वाले आउटपुट, छोटे थर्मल प्रभाव, उच्च दक्षता और कॉम्पैक्ट डिवाइस संरचना के फायदे हैं, यह सूचना प्रौद्योगिकी का प्रमुख उपकरण बन जाता है। इसके विस्तृत अनुप्रयोग, विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज, विकास की गति अन्य प्रकार के लेजर मैच नहीं कर सकते हैं।

वर्तमान में, डायोड-पंप ठोस राज्य पराबैंगनीकिरण का क्षेत्र बहुत व्यापक है, जैसे कि सैन्य, चिकित्सा, औद्योगिक और अन्य क्षेत्र।

सैन्य अनुप्रयोगों के क्षेत्र में: लेजर उत्पादन शक्ति में सुधार जारी है, क्रमिक सुधार की बीम गुणवत्ता, सैन्य क्षेत्र में डीपीएल अधिक से अधिक व्यापक रूप से। एक प्रमुख सफलता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण तकनीक के साथ, उच्च-ऊर्जा लेजर हथियार एक सीधा घातक हथियार बन जाते हैं। 2002 में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने सैन्य वाहनों पर 0.5kW सभी-ठोस-राज्य लेज़रों को सफलतापूर्वक लोड किया, जिसका उपयोग सैन्य खान निकासी के लिए किया गया, जिसे ज़ीउस जीजी के छोटे आकार, सुरक्षा, उच्च तेज़ गतिशीलता, गति के साथ मेरा निकासी वाहन के रूप में जाना जाता है। अमेरिकी सेना की प्रशंसा से। उच्च परिशुद्धता, गति, कम प्रदूषण, लचीले और अन्य लाभों के साथ उच्च शक्ति वाले लेजर हथियार, फोटोइलेक्ट्रिक टकराव में सिंगल बार डायोड लेजर, लेजर हार्ड और सॉफ्ट किल, लेजर ब्लाइंडिंग और अन्य क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। अमेरिकी सेना ने विभिन्न प्लेटफार्मों पर उच्च-ऊर्जा लेजर हथियारों के विकास के लिए एक रणनीति विकसित की है, जिसमें नींव, अंतरिक्ष-आधारित उच्च-ऊर्जा लेजर हथियार विकास योजना, शिपबोर्ड उच्च-ऊर्जा लेजर हथियार विकास योजना और हवाई उच्च-ऊर्जा लेजर हथियार विकास शामिल हैं। योजना है। यूएस एयर फोर्स जीजी के एयरबोर्न लेजर तकनीक और आर्मी जीजी के मोबाइल सामरिक उच्च ऊर्जा लेजर प्रोग्राम सिंगल बार डायोड लेजर पर तेजी से बढ़ते हैं और 100kW लक्ष्य के लिए पहले 20kW को लक्षित करते हैं।

चिकित्सा अनुप्रयोगों के क्षेत्र में: त्वचा की सुंदरता, दंत चिकित्सा, ईएनटी, सर्जरी, नेत्र विज्ञान, न्यूरोसर्जरी, हृदय और इतने पर लेजर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। लेजर उपचार साधनों के फायदे हैं: सटीक, नियंत्रणीय, उपचारित घाव का आघात, कम रक्तस्राव, संक्रमण के बिना गैर-संपर्क, और चीरा के आसपास के ऊतकों को कम से कम नुकसान। मेडिकल लेज़रों को स्थिरता और लंबे समय तक सेवा जीवन की आवश्यकता होती है। गुणा और मिश्रण करके, एलडी या फ्लैश-पंप एनडी: YAG लेजर सर्जरी के लिए फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन के माध्यम से मल्टी-वेवलेंथ रूपांतरण प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, ठोस लेजर माध्यम के थर्मल विरूपण और फ्लैश लैंप की उम्र बढ़ने के कारण प्रकाश की तीव्रता में बड़ा उतार-चढ़ाव होगा, जिससे इसकी बीम की गुणवत्ता खराब हो जाएगी, और एक विशाल बिजली आपूर्ति और पानी शीतलन प्रणाली का उपयोग करने की आवश्यकता होगी, जो इसके उपयोग को सीमित करता है। चूंकि जैविक ऊतक का 80% पानी से बना होता है, सिंगल बार डायोड लेजर LD को Er, Tm, Ho के साथ पंप किया जाता है, अवरक्त ठोस लेजर में 2 ~ 3nm की तरंग दैर्ध्य को जैविक ऊतक द्वारा दृढ़ता से अवशोषित किया जा सकता है, पैठ की गहराई अपेक्षाकृत कम होती है उथला, यह कार्बोनाइजेशन नहीं होगा और आणविक बंधन टूटने, हृदय शल्य चिकित्सा और मायोपिया सर्जरी के लिए आदर्श होगा। चिकित्सा लेजर उपकरणों का भविष्य एक उच्च ऊर्जा की ओर होगा, संचालित करने में आसान, अधिक स्थिर, अधिक परिष्कृत और अन्य दिशा।