Yarı İletken Lazerler ve Fiber Lazerler Arasındaki Farklar

Aradaki temel farkYarı İletken LazerlerVeFiber LazerlerLazer ışığı yaymak için kullanılan dielektrik malzemedir. Yarı iletken lazerlerde kullanılan kazanç ortamı, genellikle galyum arsenit vb. gibi yarı iletken malzemedir. Fiber lazerlerde kullanılan kazanç ortamı, optik fiberdir. İki lazer de farklı şekilde çalışır. Yarı iletken lazerler doğrudan elektro-optik dönüşümü gerçekleştirebilir, yani yarı iletken malzemeleri doğrudan akım yoluyla lazer ışığı yaymaya teşvik edebilir. Ancak fiber lazerler doğrudan elektro-optik dönüşümü sağlayamaz. Optikten optiğe dönüşümü sağlamak amacıyla kazanç ortamını pompalamak için ışığın (genellikle bir lazer diyottan) kullanılmasını gerektirirler. Isı yayılımı açısından fiber lazerler önemli avantajlar göstermektedir. Genel olarak konuşursak, fiber lazerler yalnızca hava soğutmasına ihtiyaç duyar, bu da işletme ve bakım maliyetlerini büyük ölçüde azaltır. Ancak ister optik fiber ister katı hal lazeri olsun, temel teknolojileri yarı iletken lazerin geliştirilmesinden gelmektedir. Bu nedenle yarı iletken lazerlerin çalışma prensibini ve performansını anlamak, tüm lazer teknolojisinin gelişimini anlamak için büyük önem taşımaktadır.

Aşağıda yarı iletken lazerler ve fiber lazerler arasındaki farklara bir giriş yer almaktadır.

1. Farklı dielektrik malzemeler. Fiber lazerler ile yarı iletken lazerler arasındaki fark, lazerleri yaymak için farklı dielektrik malzemeler kullanmalarıdır. Fiber lazerler tarafından kullanılan kazanç ortamı optik fiberdir ve yarı iletken lazerler tarafından kullanılan kazanç ortamı genellikle galyum arsenit, indiyum galyum arsenit vb. gibi yarı iletken malzemelerdir.

2. Farklı lüminesans mekanizmaları. Yarı iletken lazerlerin lüminesans mekanizması: parçacıkların iletim bandı ile değerlik bandı arasında foton üretmek için geçişidir. Yarı iletken olduğundan, doğrudan elektro-optik dönüşüm olan elektriksel uyarım kullanılabilir. Optik fiber, elektro-optik dönüşümü doğrudan gerçekleştiremez ve kazanç ortamını pompalamak için ışık kullanması gerekir (genellikle bir lazer diyotla pompalanır). Gerçekleştirdiği şey ışıktan optiğe dönüşümdür.

3. Isı dağıtma performansı farklıdır. Fiber lazerler iyi bir ısı dağılımına sahiptir ve genellikle havayla soğutulur. Yarı iletken lazerler sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenir. Güç yüksek olduğunda su soğutması gerekir.

4. Ana özellikler Farklı fiber lazerlerin temel özellikleri, cihazın küçük boyutu ve esnekliğidir. Lazer çıkış spektrumu çok sayıda çizgiye, iyi tek renkliliğe ve geniş ayar aralığına sahiptir. Ve performansının ışığın polarizasyon yönüyle hiçbir ilgisi yoktur ve cihaz ile optik fiber arasındaki bağlantı kaybı küçüktür. Dönüşüm verimliliği yüksektir ve lazer eşiği düşüktür. Fiber geometrisi çok düşük bir hacme ve yüzey alanına sahiptir; ayrıca lazer ve pompa, tek modlu bir durumda tamamen birleştirilebilir. Yarı iletken lazerlerin diğer yarı iletken cihazlarla entegrasyonu kolaydır. Özellikleri doğrudan elektriksel olarak modüle edilebilmesidir; çeşitli optoelektronik cihazlarla optoelektronik entegrasyonu gerçekleştirmek kolaydır; boyutu küçük ve ağırlığı hafiftir; düşük sürüş gücüne ve akımına sahiptir; yüksek verime ve uzun çalışma ömrüne sahiptir; yarı iletken üretim teknolojisiyle uyumludur; ve büyük miktarlarda üretilebilmektedir.

5. Farklı fiber lazerlerin uygulamaları esas olarak lazer fiber iletişiminde, lazer alanı uzun mesafe iletişiminde, endüstriyel gemi yapımında, otomobil üretiminde, lazer gravürde, lazer markalamada, lazer kesimde, baskı silindirlerinde, metal ve metal olmayan delme, kesme ve kaynaklamada kullanılır. (lehimleme, söndürme), kaplama ve derin kaynak), askeri savunma ve güvenlik, tıbbi ekipman ve ekipman, büyük ölçekli altyapı, diğer lazerler için pompa kaynağı olarak vb. Yarı iletken lazerler, lazer ölçüm, lidar, lazer iletişimlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. , lazer simülasyon silahları, lazer uyarısı, lazer yönlendirmesi ve takibi, ateşleme ve patlama, otomatik kontrol, tespit cihazları vb.

Yukarıdaki yarı iletken lazerler ve fiber lazerler arasındaki farktır. Geleneksel katı hal ve gaz lazerleri gibi fiber lazerler de üç temel unsurdan oluşur: pompa kaynağı, kazanç ortamı ve rezonans boşluğu. Pompa kaynağı genellikle yüksek güçlü bir yarı iletken lazer kullanır ve kazanç ortamı, nadir toprak katkılı bir optik fiber veya sıradan bir doğrusal olmayan optik fiberdir. Rezonans boşluğu, çeşitli doğrusal rezonans boşlukları oluşturmak için fiber ızgaralar gibi optik geri besleme bileşenlerinden oluşabilir veya çeşitli halka şeklindeki rezonatörler oluşturmak için bağlayıcılar kullanılabilir. rezonans boşluğu. Pompa ışığı uygun bir optik sistem aracılığıyla kazanç fiberine bağlanır. Pompa ışığını emdikten sonra kazanç lifi, parçacık sayısının ters çevrilmesini veya doğrusal olmayan kazancı oluşturur ve kendiliğinden emisyon üretir. Üretilen spontan emisyon ışığı, rezonans boşluğunun uyarılma amplifikasyonuna ve mod seçimine tabi tutulur ve sonunda stabil bir lazer çıkışı oluşturur.

Yarı iletken lazerlerin en büyük uygulaması, fiber lazerler ve katı hal lazerleri için bir pompa kaynağı olmasıdır. Fiber lazer pompa kaynağı olarak yarı iletken bir lazer kullanıldığında, pompa sisteminin yapısı temel olarak basitleştirilebilir ve ünite gücü artırılarak pompa güç seviyesi artırılabilir. Fiber lazerler ve katı hal lazerlerinin çıkış gücü açısından giderek daha yüksek gereksinimlere sahip olması nedeniyle, yarı iletken pompa kaynaklarının gücüne de daha yüksek gereksinimler getirilmektedir.

Işın kalitesinin sınırlı olması nedeniyle geleneksel yarı iletken lazerlerin metal kesme için doğrudan kullanılması zordur. Son yıllarda, yarı iletken birleştirme teknolojisinin gelişmesi ve yeni ışın birleştirme teknolojisinin kademeli olarak olgunlaşmasıyla birlikte, kilowatt veya daha yüksek seviyeye sahip bazı fiber çıkışlı yarı iletken lazerler de kesme için ışın kalitesi gereksinimlerini karşılayabilmektedir. Ek olarak, yarı iletken lazer dalga boylarının çeşitliliği nedeniyle, kısa dalga boylu yarı iletken lazerlerin dalga boyu, alüminyumun dalga boyu soğurma maksimumuna çok yakındır. Bu nedenle otomotiv endüstrisinde yüksek güçlü yarı iletken lazerler, alüminyum otomobil gövdelerinin kaynaklanması için çok uygundur. Şu anda, 2KW ile 6KW arasında lazer çıkış gücüne sahip yarı iletken lazerler, otomobil endüstrisinin üretim sürecinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Doğrudan malzeme işleme alanında yarı iletken lazerlerin ışın kalitesinin fiber lazerlerinkini aşması zordur. Ancak yarı iletken lazerler ince levha kaynaklama ve kesme uygulamaları için oldukça uygundur. Yüksek güçlü yarı iletken lazerlerin geliştirilmesi birçok önemli uygulamayı mümkün kılmıştır. Bu lazerler birçok geleneksel teknolojinin yerini almış ve bizlere birçok yeni ürün kazandırmıştır.

Genel olarak bakıldığında teknolojinin sürekli gelişmesine bağlı olarak yarı iletken lazerlerin uygulama alanları sürekli değişmektedir ve bu değişiklikler halen devam etmektedir. Genel olarak konuşursak, yarı iletken lazerler, mevcut pazar ihtiyaçlarına uyum sağlamak için daha kısa emisyon dalga boylarına ve daha yüksek emisyon güçlerine doğru gelişmektedir.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyat ve en iyi hizmeti sunma hedefimizin takipçisi olacağız.