اعلی پاور سیمیکمڈکٹر لیزر ڈویلپمنٹ پارٹ ون کا جائزہ

اعلی طاقت کا جائزہسیمیکمڈکٹر لیزرڈویلپمنٹ پارٹ ون

چونکہ کارکردگی اور طاقت میں بہتری آتی جارہی ہے ، لیزر ڈایڈس (لیزر ڈایڈس ڈرائیور) روایتی ٹیکنالوجیز کی جگہ لے لیتے رہیں گے ، اس طرح چیزوں کے بنائے جانے کے طریقے کو تبدیل کریں گے اور نئی چیزوں کی ترقی کو قابل بنائیں گے۔ اعلی طاقت والے سیمیکمڈکٹر لیزرز میں نمایاں بہتریوں کو سمجھنا بھی محدود ہے۔ سیمیکمڈکٹرز کے توسط سے الیکٹرانوں کو لیزرز میں تبدیل کرنے کا سب سے پہلے 1962 میں دکھایا گیا تھا ، اور متعدد تکمیلی پیشرفتوں کی پیروی کی گئی ہے جس نے الیکٹرانوں کو اعلی پیداواری لیزرز میں تبدیل کرنے میں بڑی ترقی کی ہے۔ ان پیشرفتوں نے آپٹیکل اسٹوریج سے لے کر آپٹیکل نیٹ ورکنگ سے لے کر صنعتی شعبوں کی ایک وسیع رینج تک اہم ایپلی کیشنز کی حمایت کی ہے۔

ان پیشرفتوں اور ان کی مجموعی پیشرفت کا جائزہ معیشت کے بہت سے شعبوں میں اس سے بھی زیادہ اور زیادہ وسیع اثرات کے امکانات کو اجاگر کرتا ہے۔ در حقیقت ، اعلی طاقت والے سیمیکمڈکٹر لیزرز کی مسلسل بہتری کے ساتھ ، اس کے اطلاق کا میدان توسیع کو تیز کرے گا ، اور معاشی نمو پر گہرا اثر پڑے گا۔

چترا 1: ہائی پاور سیمیکمڈکٹر لیزرز کے برائٹ اور مور کے قانون کا موازنہ

ڈایڈڈ پمپڈ ٹھوس ریاست لیزرز اورفائبر لیزرز

اعلی طاقت والے سیمیکمڈکٹر لیزرز میں پیشرفت نے بھی بہاو لیزر ٹکنالوجی کی ترقی کا باعث بنا ہے ، جہاں سیمیکمڈکٹر لیزرز عام طور پر ڈوپڈ کرسٹل (ڈایڈڈ پمپڈ ٹھوس ریاست لیزرز) یا ڈوپڈ ریشوں (فائبر لیزرز) کو حوصلہ افزائی کرنے کے لئے استعمال کیے جاتے ہیں۔

اگرچہ سیمیکمڈکٹر لیزر موثر ، چھوٹے اور کم لاگت والے لیزر توانائی مہیا کرتے ہیں ، ان کی دو اہم حدود بھی ہیں: وہ توانائی کو ذخیرہ نہیں کرتے ہیں اور ان کی چمک محدود ہے۔ بنیادی طور پر ، بہت ساری ایپلی کیشنز کو دو مفید لیزرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک کو بجلی کو لیزر کے اخراج میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، اور دوسرا اس اخراج کی چمک کو بڑھانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

ڈایڈڈ پمپڈ ٹھوس ریاست لیزرز۔
1980 کی دہائی کے آخر میں ، ٹھوس ریاست لیزرز کو پمپ کرنے کے لئے سیمیکمڈکٹر لیزرز کے استعمال نے اہم تجارتی دلچسپی حاصل کرنا شروع کردی۔ ڈایڈڈ پمپڈ ٹھوس اسٹیٹ لیزرز (DPSSL) تھرمل مینجمنٹ سسٹم (بنیادی طور پر سائیکل کولر) کے سائز اور پیچیدگی کو ڈرامائی طور پر کم کرتے ہیں اور ماڈیول حاصل کرتے ہیں ، جس نے تاریخی طور پر ٹھوس ریاست لیزر کرسٹل کو پمپ کرنے کے لئے آرک لیمپ کا استعمال کیا ہے۔

سیمیکمڈکٹر لیزر کی طول موج کا انتخاب ٹھوس ریاست لیزر کے حصول کے ذریعہ ورنکرم جذب خصوصیات کے وورلیپ کی بنیاد پر کیا جاتا ہے ، جو آرک لیمپ کے وسیع بینڈ اخراج اسپیکٹرم کے مقابلے میں تھرمل بوجھ کو نمایاں طور پر کم کرسکتا ہے۔ نیوڈیمیم ڈوپڈ لیزرز کی مقبولیت پر غور کرتے ہوئے 1064nm طول موج کو خارج کرتے ہوئے ، 808Nm سیمیکمڈکٹر لیزر 20 سال سے زیادہ عرصے سے سیمیکمڈکٹر لیزر کی تیاری میں سب سے زیادہ پیداواری مصنوعات بن گیا ہے۔

دوسری نسل کی بہتر ڈایڈڈ پمپنگ کارکردگی کو ملٹی موڈ سیمیکمڈکٹر لیزرز کی بڑھتی ہوئی چمک اور 2000 کے وسط میں بلک بریگ گریٹنگز (وی بی جی) کا استعمال کرتے ہوئے تنگ اخراج لائن وڈتھ کو مستحکم کرنے کی صلاحیت سے ممکن ہوا۔ 880nm کے لگ بھگ کمزور اور تنگ ورنکرم جذب خصوصیات نے حیرت انگیز طور پر مستحکم اعلی چمک والے پمپ ڈایڈس میں بڑی دلچسپی پیدا کردی ہے۔ یہ اعلی کارکردگی لیزرز 4 ایف 3/2 کے اوپری لیزر سطح پر براہ راست نیوڈیمیم پمپ کرنا ممکن بناتے ہیں ، کوانٹم خسارے کو کم کرتے ہیں اور اس طرح اعلی اوسط طاقت پر بنیادی وضع نکالنے میں بہتری لاتے ہیں ، جو دوسری صورت میں تھرمل لینسوں کے ذریعہ محدود ہوگا۔

اس صدی کے دوسرے عشرے کے اوائل تک ، ہم سنگل ٹرانسورس موڈ 1064nm لیزرز میں بجلی میں نمایاں اضافے کا مشاہدہ کر رہے تھے ، نیز ان کے تعدد تبادلوں کے لیزرز جو مرئی اور الٹرا وایلیٹ طول موج میں کام کرتے ہیں۔ این ڈی کی طویل اعلی توانائی کی زندگی کو دیکھتے ہوئے: YAG اور ND: YVO4 ، یہ DPSSL Q- سوئچڈ آپریشن اعلی نبض کی توانائی اور چوٹی کی طاقت مہیا کرتے ہیں ، جس سے وہ غیر معمولی مادی پروسیسنگ اور اعلی صحت سے متعلق مائکرووماچیننگ ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بن جاتے ہیں۔