普通激光器泵浦帶能量的原子,直至其發(fā)送激光射線。但與傳統(tǒng)半導體激光器相比,基于粒子(物質和光的一部分)的新型激光器發(fā)射激光束所需的功率可能要少2-100倍。 每個激光束中的光具有單一特定的顏色或波長組成。而與普通光不同的是,激光器中的光也是相干的,這意味著每條光線都能與其他光線調和,從而使光能高度集中,足夠鉆開或切開加工表面。 要理解這一新型設備,首先想象電子繞其原子核軌道運行,當強行將電子與原子分離,空出的點就成為一個如帶正電粒子一樣的空穴。激子就是由電子和其空穴組成的準粒子。 激子可與半導體中的光合并形成準粒子,稱為極化聲子。當這些極化聲子在一定的能量閾值上分解時,就可以發(fā)出相干光,利用極化聲子發(fā)光的設備則被稱為極化聲子激光器。 科學家此前也曾設計過極化聲子激光器,但此類設備需要使用傳統(tǒng)激光器來生成極化聲子。而由德國維爾茨堡大學(University of Würzburg)物理學家Sven Hofling及其同仁研發(fā)出來的新型激光器則通過電激勵生成極化聲子。 Hofling表示:"這種新型光源可以直接通過傳統(tǒng)電池生成,經(jīng)過電激發(fā)演示,我們已經(jīng)進入此類激光器的實際應用研究階段"。 但Hofling等人尚面臨一個問題,即當前開發(fā)出來的原型激光器必須利用液氮冷卻至零下441華氏度(零下263攝氏度)后才能工作,因此接下來的目標是在室溫下成功演示此激光器的工作原理。 更多閱讀:國內(nèi)大功率半導體激光器研究及應用分析 隨著半導體激光技術的日趨成熟和應用領域的不斷擴展,大功率半導體激光器的應用范圍已經(jīng)覆蓋了光電子學的諸多領域,成為當今光電子實用器件的核心技術。由于大功率半導體激光器具有體積小、質量輕、壽命長等優(yōu)點,廣泛應用于民用生產(chǎn)和軍事等領域。 近年來,國外大功率半導體激光器的研究進展非常迅速, 單條最大連續(xù)輸出功率已經(jīng)大于600 W,最高電光轉換效率高達72%,單條40-120 W 已經(jīng)商品化。相對而言,國內(nèi)在大功率半導體激光器研究和應用方面雖然起步較晚,但也取得了很大的進展。主要從大功率半導體激光器外延片結構、腔面光學膜、器件封裝、器件可靠性、光束整形與耦合以及器件應用等幾個主要方面介紹國內(nèi)大功率半導體激光器研究及應用情況。 |
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