ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಎರಡನೇ ಭಾಗದ ಅವಲೋಕನ

ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅವಲೋಕನಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಭಾಗ ಎರಡು

ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್.
ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಹೊಳಪನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ತರಂಗಾಂತರ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ಪ್ರಕಾಶಮಾನದ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದಾದರೂ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿದ ರೋಹಿತದ ಅಗಲ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಬರುತ್ತದೆ. ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಹೊಳಪು ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ.

1990 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಡಬಲ್-ಕ್ಲಾಡ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು, ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದ ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ, ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪಂಪ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಆರ್ಥಿಕ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಯ್ಟರ್ಬಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ (Yb) ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಪಂಪ್ 915nm ನಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವ ವಿಶಾಲ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಥವಾ 976nm ಬಳಿ ಕಿರಿದಾದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ಪಂಪಿಂಗ್ ತರಂಗಾಂತರವು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಲೇಸಿಂಗ್ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕೊರತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವಿಕೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರಗಿಸಬೇಕಾದ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳುಮತ್ತು ಡಯೋಡ್-ಪಂಪ್ಡ್ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಎರಡೂ ಹೊಳಪಿನ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆಡಯೋಡ್ ಲೇಸರ್ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಡಯೋಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಹೊಳಪು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಅವು ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಹೊಳಪಿನ ಸುಧಾರಣೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಹೊಳಪಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ.

ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದಂತೆ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಿರಿದಾದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕೊರತೆಯ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಭವಿಷ್ಯದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮತ್ತು ರೋಹಿತದ ಹೊಳಪು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ನೇರ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ದಟ್ಟವಾದ ತರಂಗಾಂತರ ಮರುಬಳಕೆ ಯೋಜನೆಗಳು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 2: ಹೈ-ಪವರ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿದ ಹೊಳಪುಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳುಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ

ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕೆ

ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಅನೇಕ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ವ್ಯಾಟ್‌ನ ವೆಚ್ಚವು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಹಳೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಉತ್ಪನ್ನ ವರ್ಗಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರತಿ ದಶಕದಲ್ಲಿ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯನ್ನು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಿವೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಊಹಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದ್ದರೂ, ಮುಂದಿನ ದಶಕದ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಳೆದ ಮೂರು ದಶಕಗಳನ್ನು ಹಿಂತಿರುಗಿ ನೋಡುವುದು ಸಹ ಬೋಧಪ್ರದವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2 ನೋಡಿ).

50 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಹಾಲ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದಾಗ, ಅವರು ತಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು. ಮೂರ್‌ನ ಕಾನೂನಿನಂತೆ, ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅದ್ಭುತ ಸಾಧನೆಗಳನ್ನು ಯಾರೂ ಊಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ.

ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಭವಿಷ್ಯ
ಈ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಯಾವುದೇ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಮುಂದುವರಿದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಯು ಈ ಘಾತೀಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ವೈಭವದಿಂದ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆರ್ಥಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಏನು ಮಾಡಬಹುದೋ ಅದನ್ನು ಸಹ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ.