ההבדלים בין לייזרים מוליכים למחצה ללייזרים סיבים

ההבדל העיקרי ביןלייזרים מוליכים למחצהולייזרים סיביםהוא החומר הדיאלקטרי המשמש לפליטת אור לייזר. מדיום ההגברה המשמש בלייזרים מוליכים למחצה הוא חומר מוליכים למחצה, בדרך כלל גליום ארסניד וכו'. מדיום ההגברה המשמש בלייזרי סיבים הוא סיב אופטי. גם שני הלייזרים פועלים אחרת. לייזרים מוליכים למחצה יכולים להשיג ישירות המרה אלקטרו-אופטית, כלומר, לעורר ישירות חומרים מוליכים למחצה לפלוט אור לייזר באמצעות זרם. עם זאת, לייזרים סיבים לא יכולים להשיג המרה אלקטרו-אופטית ישירות. הם דורשים שימוש באור (בדרך כלל מדיודת לייזר) כדי לשאוב את מדיום ההגבר כדי להשיג המרה אופטית לאופטית. מבחינת פיזור חום, לייזרים סיבים מראים יתרונות משמעותיים. באופן כללי, לייזרים סיבים דורשים רק קירור אוויר, מה שמפחית מאוד את עלויות התפעול והתחזוקה שלהם. אבל בין אם זה סיבים אופטיים או לייזר מוצק, טכנולוגיית הליבה שלהם מגיעה מפיתוח לייזר מוליכים למחצה. לכן, להבנת עקרון העבודה והביצועים של לייזרים מוליכים למחצה יש משמעות רבה להבנת הפיתוח של טכנולוגיית הלייזר כולה.

להלן מבוא להבדלים בין לייזרים מוליכים למחצה ללייזרי סיבים.

1. חומרים דיאלקטריים שונים. ההבדל בין לייזרים סיבים לבין לייזרים מוליכים למחצה הוא שהם משתמשים בחומרים דיאלקטריים שונים לפליטת לייזרים. מדיום ההגברה המשמש לייזרים סיבים הוא סיבים אופטיים, ואמצעי ההגברה המשמשים לייזרים מוליכים למחצה הוא חומרים מוליכים למחצה, בדרך כלל גליום ארסניד, אינדיום גליום ארסניד וכו'.

2. מנגנוני הארה שונים. מנגנון הזוהר של לייזרים מוליכים למחצה: זהו המעבר של חלקיקים בין פס ההולכה לפס הערכיות לייצור פוטונים. מכיוון שזהו מוליך למחצה, ניתן להשתמש בעירור חשמלי, שהוא המרה אלקטרו-אופטית ישירה. סיב אופטי אינו יכול לממש ישירות המרה אלקטרו-אופטית, וצריך להשתמש באור כדי לשאוב את מדיום הרווח (שנשאב בדרך כלל באמצעות דיודת לייזר). מה שהוא מבין הוא המרה קלה לאופטית.

3. ביצועי פיזור החום שונים. ללייזרי סיבים יש פיזור חום טוב והם בדרך כלל מקוררים באוויר. לייזרים מוליכים למחצה מושפעים מאוד מהטמפרטורה. כאשר ההספק גבוה, נדרש קירור מים.

4. מאפיינים עיקריים המאפיינים העיקריים של לייזרים סיבים שונים הם גודל קטן וגמישות המכשיר. לספקטרום פלט הלייזר יש קווים רבים, מונוכרומטיות טובה וטווח כוונון רחב. ולביצועים שלו אין שום קשר לכיוון הקיטוב של האור, ואובדן הצימוד בין המכשיר לסיב האופטי קטן. יעילות ההמרה גבוהה וסף הלייזר נמוך. לגיאומטריית הסיבים נפח ושטח פנים נמוכים מאוד, בנוסף ניתן לחבר את הלייזר והמשאבה באופן מלא במצב יחיד. לייזרים מוליכים למחצה קלים לשילוב עם התקני מוליכים למחצה אחרים. המאפיינים שלו הם שניתן לשנות אותו ישירות חשמלית; קל לממש אינטגרציה אופטו-אלקטרונית עם מכשירים אופטו-אלקטרוניים שונים; הוא קטן בגודלו וקל משקלו; יש לו כוח נהיגה וזרם נמוכים; יש לו יעילות גבוהה וחיי עבודה ארוכים; זה תואם לטכנולוגיית ייצור מוליכים למחצה; וניתן לייצר אותו בכמויות גדולות.

5. יישומים של לייזרים סיבים שונים משמשים בעיקר בתקשורת סיבים בלייזר, תקשורת לייזר בחלל למרחקים ארוכים, בניית ספינות תעשייתית, ייצור רכב, חריטת לייזר, סימון לייזר, חיתוך לייזר, גלילי הדפסה, קידוח מתכת ולא מתכת, חיתוך וריתוך (הלחמה, מרווה), חיפוי וריתוך עמוק), הגנה וביטחון צבאיים, ציוד וציוד רפואי, תשתית בקנה מידה גדול, כמקור משאבה ללייזרים אחרים וכו'. לייזרים מוליכים למחצה נמצאים בשימוש נרחב בלייזר מטווחים, לידר, תקשורת לייזר , נשק הדמיית לייזר, אזהרת לייזר, הנחיה ומעקב בלייזר, הצתה ופיצוץ, בקרה אוטומטית, מכשירי זיהוי וכו'.

האמור לעיל הוא ההבדל בין לייזרים מוליכים למחצה ללייזרי סיבים. כמו לייזרים מסורתיים של מצב מוצק וגז, גם לייזרים סיבים מורכבים משלושה אלמנטים בסיסיים: מקור משאבה, בינוני רווח וחלל תהודה. מקור המשאבה משתמש בדרך כלל בלייזר מוליכים למחצה בעל הספק גבוה, ואמצעי ההגברה הוא סיב אופטי מסומם באדמה נדירה או סיב אופטי לא ליניארי רגיל. חלל התהודה יכול להיות מורכב ממרכיבי משוב אופטי כגון רשתות סיבים ליצירת חללי תהודה ליניאריים שונים, או שניתן להשתמש במצמדים ליצירת מהודים שונים בצורת טבעת. חלל תהודה. אור המשאבה מחובר לסיב הרווח באמצעות מערכת אופטית מתאימה. לאחר קליטת אור המשאבה, סיב הרווח יוצר היפוך מספר חלקיקים או רווח לא ליניארי ויוצר פליטה ספונטנית. אור הפליטה הספונטנית הנוצר עובר הגברה של עירור ובחירת מצב של חלל התהודה, ולבסוף יוצר פלט לייזר יציב.

היישום הגדול ביותר של לייזרים מוליכים למחצה הוא כמקור משאבה ללייזרי סיבים וללייזרים במצב מוצק. כאשר לייזר מוליכים למחצה משמש כמקור משאבת לייזר סיבים, ניתן לפשט באופן יסודי את מבנה מערכת המשאבה ולהגדיל את רמת הספק המשאבה על ידי הגדלת הספק היחידה. מכיוון שללייזרי סיבים וללייזרים במצב מוצק יש יותר ויותר דרישות להספק פלט, דרישות גבוהות יותר מונחות גם לכוח של מקורות משאבת מוליכים למחצה.

בשל המגבלה של איכות האלומה, קשה להשתמש ישירות בלייזרים מוליכים למחצה מסורתיים לחיתוך מתכת. בשנים האחרונות, עם השיפור של טכנולוגיית צימוד מוליכים למחצה והבשלה הדרגתית של טכנולוגיית שילוב אלומות חדשה, חלק מהלייזרים מוליכים למחצה בעלי פלט סיבים ברמה קילוואט ומעלה יכולים גם לעמוד בדרישות איכות האלומה לחיתוך. בנוסף, בשל מגוון אורכי הגל של הלייזר מוליכים למחצה, אורך הגל של לייזרים מוליכים למחצה קצרים קרוב מאוד למקסימום הספיגה של אורך הגל של אלומיניום. לכן, בתעשיית הרכב, לייזרים מוליכים למחצה בעלי הספק גבוה מתאימים מאוד לריתוך גופי רכב מאלומיניום. כיום, לייזרים מוליכים למחצה עם הספקי לייזר בין 2KW ל-6KW נמצאים בשימוש נרחב בתהליך הייצור של תעשיית הרכב.

בתחום עיבוד החומרים הישיר, איכות האלומה של לייזרים מוליכים למחצה קשה לעלות על זו של לייזרים סיבים. עם זאת, לייזרים מוליכים למחצה מתאימים מאוד ליישומי ריתוך וחיתוך לוחות דקים. הפיתוח של לייזרים מוליכים למחצה בעלי הספק גבוה איפשר יישומים חשובים רבים. לייזרים אלו החליפו טכנולוגיות מסורתיות רבות והביאו לנו מוצרים חדשים רבים.

באופן כללי, בשל הפיתוח המתמשך של הטכנולוגיה, תחומי היישום של לייזרים מוליכים למחצה משתנים ללא הרף, והשינויים הללו עדיין מתרחשים. באופן כללי, לייזרים מוליכים למחצה מתפתחים לקראת אורכי גל פליטה קצרים יותר וכוחות פליטה גבוהים יותר כדי להתאים את עצמם לצרכי השוק הנוכחיים.

פרטי התקשרות:

אם יש לך רעיונות, אתה מוזמן לדבר איתנו. לא משנה היכן נמצאים הלקוחות שלנו ומהן הדרישות שלנו, אנו נפעל לפי המטרה שלנו לספק ללקוחותינו איכות גבוהה, מחירים נמוכים, והשירות הטוב ביותר.