Вертикальные диодные лазеры с лазерной накачкой - это самые быстрорастущие и широко используемые новые лазеры за последние годы. Его разработка неотделима от разработки полупроводниковых лазеров. 1960 год - дебют первого рубинового лазера. В 1962 году появились первые полупроводниковые лазеры на арсениде галлия с однородным переходом. В 1963 году Ньюман впервые предложил использовать полупроводник в качестве источника накачки твердотельного лазера. С увеличением выходной мощности ЛД в 1968 году Росс впервые применил Nd: YAG-лазер с накачкой на GaAs с вертикальным стековым диодным лазером. Впервые в 1973 году были опубликованы сообщения об импульсных лазерах на Nd: YAG с торцевой накачкой, которые указали на преимущества накачки с торцевой накачкой. Чеслер и Сингх приводят теоретическую модель лазера с торцевой накачкой в многопоперечной моде и одиночной поперечной моде, а теоретический порог накачки, основанный на предположении о равномерной накачке, в основном согласуется с экспериментальными результатами. В 1976 г. Nd: YAG-лазеры со сверхсветовой диодной накачкой непрерывно работали при комнатной температуре. С 1980-х годов полупроводниковый лазер и его массив исследовательских работ совершили крупный прорыв, способствовали развитию твердотельных лазерных устройств, технологий и приложений и привели к всестороннему возрождению твердотельных лазеров. С появлением структуры с квантовыми ямами и развитием технологий выращивания кристаллов, таких как химическое осаждение из газовой фазы (MOCVD) и молекулярно-лучевая эпитаксия (MOCVD), пороговый ток LD, очевидно, снижается, эффективность преобразования и выходная мощность значительно улучшаются. улучшенная выходная мощность массива одиночных полупроводниковых лазеров от 1 Вт до 2 Вт. Постоянная выходная мощность одного LD от 100 мВт до 200 мВт. 90 лет, технология производства и производственный процесс вертикального стекового диодного лазера постепенно созревают, срок службы и надежность значительно улучшились, что особенно заметно при разработке DPL и применении нового прогресса. 1992 США. Национальная лаборатория Лорана - Ривермора успешно разработала мощные лазеры киловаттного класса с диодной накачкой. В 1994 году Министерство энергетики США объявило об утверждении" National Ignition Facility" программа. 2001 Акияма и др. Использовал Nd: YAG-лазер с трехсторонней боковой накачкой для получения выходной мощности лазера 5,4 кВт с эффективностью электрооптического преобразования 22%. В 2002 году американская компания TRW разработала Nd: YAG-лазер с выходной мощностью 5,4 кВт с вертикальным стековым диодным лазером с накачкой. В 2006 г. компания Nordisk в США успешно достигла мощности лазера 19 кВт. Таким образом, ДПЛ является наиболее динамичным и перспективным из твердотельных лазеров.
Поскольку лазер с диодной накачкой обладает такими преимуществами, как высокая мощность, высокое качество излучения, небольшой тепловой эффект, высокая эффективность и компактная конструкция устройства, он становится ключевым устройством информационных технологий. Его широкий спектр применения, широкий диапазон длин волн, скорость разработки других типов лазеров не могут сравниться.
В настоящее время область твердотельных лазеров с диодной накачкой очень обширна, например, в военной, медицинской, промышленной и других областях.
В области военных приложений: выходная мощность лазера продолжает улучшаться, качество луча постепенно улучшается, DPL в военной области все шире и шире. Благодаря ключевой технологии для достижения крупного прорыва, высокоэнергетическое лазерное оружие становится смертоносным оружием. В 2002 году Соединенные Штаты успешно загрузили полностью твердотельные лазеры мощностью 0,5 кВт на мобильные автомобили, используемые для разминирования в военных целях, известные как машина разминирования Zeus&# 39, с ее небольшими размерами, безопасностью, высокой высокой мобильностью и скоростью разминирования. Военные США похвалы. Мощное лазерное оружие с высокой точностью, скоростью, низким уровнем загрязнения, гибкостью и т.д., в фотоэлектрической конфронтации, лазерном жестком и мягком уничтожении, лазерном ослеплении и других областях имеет широкий спектр применения. Военные США разработали стратегию разработки высокоэнергетического лазерного оружия для всех платформ, включая фундамент, планы разработки высокоэнергетического лазерного оружия космического базирования, планы разработки корабельного высокоэнергетического лазерного оружия и разработку авиационного высокоэнергетического лазерного оружия. планы. Авиационная лазерная технология&# 39 ВВС США и программа армейских мобильных тактических высокоэнергетических лазеров оптимистичны для лазеров с диодной накачкой и первой мишени мощностью 20 кВт для целей мощностью 100 кВт.
В области медицинских применений: лазер для красоты кожи, стоматологии, ЛОР, хирургии, офтальмологии, нейрохирургии, сердечно-сосудистой системы и так далее. Преимущества инструментов для лазерной обработки: точность, управляемость, лечение травм раны, меньшее кровотечение, бесконтактность без инфекции и минимальное повреждение ткани вокруг разреза. Медицинские лазеры требуют стабильности и длительного срока службы. Путем умножения и смешивания лазеры LD или Nd: YAG с импульсной накачкой могут достигать многоволнового преобразования с помощью оптоволоконной передачи для хирургии. Однако из-за теплового искажения твердой лазерной среды и старения вспышки это приведет к большим колебаниям интенсивности света, качество луча ухудшится, и использование мощного источника питания и системы водяного охлаждения является недостаточным требуется, что ограничивает его использование. Поскольку 80% биологической ткани состоит из воды, Er, Tm, Ho с LD накачкой, длина волны 2 ~ 3 нм в твердотельном инфракрасном лазере может сильно поглощаться биологической тканью, глубина проникновения относительно мала, это не так. происходят карбонизация и вызывают разрывы молекулярных связей, что идеально подходит для сердечно-сосудистой хирургии и хирургии миопии. Будущее медицинского лазерного оборудования будет направлено в сторону большей энергии, более простого в эксплуатации, более стабильного, более сложного и другого направления.