blog Hakkında Yüksek Güçlü Lazer Diyot Dizileri 2 Mikron Koherent Lazerleri İlerletiyor

Uzayın uçsuz bucaksızlığından Dünya'nın atmosferini delen ve rüzgar alanının ince değişikliklerini tespit eden hassas bir lazer ışını hayal edin.Bu görünüşte gelecekteki teknoloji kritik bir bileşene dayanıyor.Bununla birlikte, mevcut LDA teknolojisi güvenilirlik, ömür süresi ve verimlilik açısından önemli zorluklarla karşı karşıyadır.Özellikle 2 mikronluk katı durumlu koheran lazerler için pompa kaynakları olarak kullanılırken.

Lazer diyot dizileri, diyot pompalı katı durumlu lazer sistemlerinin çekirdeğini oluşturur ve performansları genel sistemin yeteneklerini doğrudan belirler.LDA'lar katı halli lazer ortamlarına enerji sağlar, yüksek mekansal ve spektral kalitede tutarlı lazer ışınları üretir. Katı hal lazerlerinin tasarımı ve lazer malzemelerinin özellikleri çalışma dalga boyunu, darbelerin süresini,ve lazer diyotlarının güç gereksinimleri.

Geniş çapta kullanılan 1 mikron lazerlerle karşılaştırıldığında, yüksek patlama enerjisi 2 mikronluk katı durum lazerleri pompalama gereksinimlerinde önemli ölçüde daha büyük zorluklar ortaya koyar.Küresel uzay tabanlı rüzgar profilleri ve uçakların uzak açık hava türbülansı algılaması gibi uygulamalar, mevcut LDA yeteneklerini çok aşan güvenilirlik ve ömür süresi gerektirir..

Yüksek patlama zirve gücü yarı sürekli dalga LDA'larındaki son gelişmeler, katı halli lidar enstrümanlarında mühendislik zorluklarını çözmek için umut verici göstermektedir.Bu gelişmelere rağmen, Uzay tabanlı ve hava üzerindeki tutarlı lidar gereksinimlerini karşılayan LDA'lar hala ömür süresi ve güvenilirlik sorunlarıyla karşı karşıyadır.

Orta-yüksek titreşim enerjisi olan 2 mikronluk katı durum lazerler, 792 nanometrede en az 1 milisaniye titreşim süresi ile yüksek güçlü kvazi-CW LDA'lar gerektirir.Bu nispeten uzun darbe süresi, sınırlı bir dizi ömrüne önemli ölçüde katkıda bulunur.Lazer diodunun aktif bölgelerini yüksek sıcaklıklara ve şiddetli ısı döngüsüne maruz bıraktığı için, aktif bölgedeki ısı döngüsü hızlı LDA gücünün bozulmasının başlıca nedeni olarak kabul edilir.aşırı sıcaklık artışı erken başarısızlığa yol açarken.

Dövmeler sırasında aşırı sıcaklık artışı, yerel ısıtma ve barlar, substratlar,ve yapıştırma malzemeleriDikkatli bir lazer kafası tasarımı, ısı dağılımını iyileştirerek ve maksimum değerlerin çok altında çalışan diyotları iyileştirerek termal bozulmayı hafifletebilirken, daha kapsamlı çözümlere ihtiyaç vardır.

LDA performansını kapsamlı bir şekilde araştırmak için özel bir lazer diyot dizisi karakterize platformu (LDCF) geliştirildi.

• Lazer Diyot Karakterizasyon İstasyonu:Bu istasyon güç, dalga uzunluğu, hat genişliği ve verimlilik gibi temel parametreler elde eder.Ayrıca lazer diyot fasetlerinin ve paketlerinin termal profilleri gibi özel ölçümler de yapar., yakın alan ve uzak alan ışın kalitesi analizi ve yüksek çözünürlüklü spektrum ölçümleri.
• Hayat boyu test istasyonu:Bu otomatik tesis, doğru karşılaştırmalı analiz için standartlaştırılmış enstrümanlama kullanılarak aynı anda sekiz LDA'yı ölçebilir.verileri toplar ve arşivler, anormallikleri işaretler ve gerektiğinde uyarılar oluşturur.

LDA ömrünü ve verimliliğini artırmak için, altı 100W emitör çubuğunu içeren özel tasarlanmış bir paket geliştirildi.Bu deneysel LDA, geleneksel BeO substratları ve bakır ısı yayıcıları yerine elmas substratları ve ısı yayıcıları kullanıyor, aktif bölgedeki ısı dağılımını önemli ölçüde iyileştirir.

Isı performansı, diziyi değişen darbeler genişliklerinde çıkış dalga boyunu ve elektro-optik verimliliğini ölçerken sabit 80A akım ve 10Hz tekrarlama hızında çalıştırarak değerlendirildi.Karşılaştırmalı analiz, elmas bazlı paketlerin daha düşük ısı direnci gösterdiğini ortaya çıkardı., operasyonel ömrünü önemli ölçüde uzatabilecek üstün ısı dağılımını gösteriyor.

Yüksek güçlü lazer diyot dizileri, 2 mikronluk katı durumlu tutarlı lazerler için kritik bileşen olarak kalır ve performansları genel sistem yeteneklerini doğrudan etkiler.Devam eden araştırmalar paket tasarımlarının optimize edilmesine odaklanıyor, termal malzemeleri geliştirmek ve gelişmiş lidar uygulamalarının zorlu gereksinimlerini karşılamak için yeni lazer diyot yapılarını araştırmak.

Sürekli yenilik yoluyla araştırmacılar mevcut sınırlamaların üstesinden gelmeyi hedefliyorlar.Uzay tabanlı rüzgar alanı haritalaması ve atmosfer izleme de dahil olmak üzere kritik uygulamalarda 2 mikronluk katı durumlu tutarlı lazerlerin yaygın olarak kullanılmasını sağlayan.