laser à semi-conducteur Diode-pompé

les lasers à semi-conducteur Diode-pompés (DPSS) par sont les lasers à semi-conducteur faits par le pompant un milieu plein , par exemple, un rubis ou un cristal de gain de de , avec une diode laser .

Les lasers de DPSS ont des avantages dans la compacité et l'efficacité au-dessus d'autres types, et les lasers de la puissance élevée DPSS ont remplacé les lasers d'ion de et le Flashlamp - lasers pompés dans beaucoup d'applications scientifiques.

Accouplement

La longueur d'onde des diodes lasers est accordée au moyen de température pour produire un compromis optimal entre le coefficient d'absorption dans le cristal et l'efficacité énergétique (le bas en tant qu'énergie possible de photon de pompe). Pendant que de l'énergie de rebut est limitée par l'objectif thermique ceci signifie des densités de puissance plus élevée comparées aux lampes à décharges à haute intensité

Les lasers de puissance élevée utilisent un monocristal, mais beaucoup de diodes lasers, disposées dans les bandes (diodes multiples à côté de l'un l'autre en un substrat) et les piles (piles de substrats). Cette grille de diode peut être reflètente sur le cristal à l'aide d'un objectif . Un plus intense luminosité (menant pour améliorer le profil de faisceau et les plus longues vies de diode) est réalisé en enlevant optiquement les secteurs foncés entre les diodes, qui sont nécessaires pour refroidir et fournir le courant. Ceci est fait dans deux étapes : Le " ; axis" rapide ; est collimaté avec un râpage aligné des micro-objectifs cylindrique du .

Les faisceaux partiel-collimatés sont alors le reflètent à la taille réduite dans le cristal. Le cristal peut être le pompé longitudinalement des visages d'extrémité ou le transversalement de trois côtés ou plus. Les faisceaux des diodes multiples peuvent également être combinés en couplant chaque diode dans une fibre optique , qui est placée avec précision au-dessus de la diode (mais derrière le micro-objectif). À l'autre extrémité du faisceau de fibres, les fibres sont fusionnées pour former un uniforme, l'espace-moins, profil rond sur le cristal. Ceci permet également l'utilisation d'une alimentation d'énergie à distance.

Quelques nombres

Des diodes lasers de puissance élevée sont fabriquées comme barres avec multiple choisissent des diodes lasers de bande à côté de l'un l'autre. Chaque diode simple de bande a typiquement un volume actif de

Processus communs de DPSS

Le laser de DPSS le plus commun est en service 532 l'indicateur vert de laser de de la longueur d'onde de nanomètre. Une diode laser infrarouge (milliwatt >200) 808 de nanomètre du puissant de longueur d'onde pompe un orthvanadate (ND de yttrium enduit par néodyme de : Cristal de YVO₄) qui produit la lumière de longueur d'onde de 1064 nanomètre. C'est alors le doublé par fréquence using un processus optique non linéaire du dans un cristal du KTP , produisant la lumière de 532 nanomètre. Les lasers verts de DPSS sont habituellement environ 20% efficaces, bien qu'on ait rapporté que quelques lasers soient 35% efficaces. En d'autres termes, on s'attendrait à ce qu'un laser vert de DPSS using une diode de pompe de 2.5 W produise environ 500 mW de lumière de 532 nanomètre.

Les lasers bleus de DPSS emploient un processus extrêmement semblable, sauf que la lumière de 808 nanomètre est convertie en 946 nanomètre légers, qui fréquence-est alors doublée à 473 nanomètre. En raison du gain inférieur pour les matériaux, les lasers bleus sont relativement faibles, et sont seulement environ 3% efficaces.

Les lasers jaunes emploient un processus bien plus compliqué. Une pompe de 808 nanomètre est utilisée pour produire de 1.064 le nanomètre et de 1.342 nanomètre légers, qui est additionné pour devenir 593. Les lasers jaunes sont environ aussi efficaces que les lasers bleus, mais en raison de leur complexité et coûts, la plupart des lasers jaunes de DPSS sont seulement environ 1% efficaces.

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