Perbedaan Laser Semikonduktor dan Laser Fiber

Perbedaan utama antaraLaser SemikonduktorDanLaser Seratadalah bahan dielektrik yang digunakan untuk memancarkan sinar laser. Media penguatan yang digunakan pada laser semikonduktor adalah bahan semikonduktor, biasanya galium arsenida, dll. Media penguatan yang digunakan pada laser serat adalah serat optik. Kedua laser tersebut juga bekerja secara berbeda. Laser semikonduktor dapat secara langsung mencapai konversi elektro-optik, yaitu secara langsung merangsang bahan semikonduktor untuk memancarkan sinar laser melalui arus. Namun, laser serat tidak dapat secara langsung mencapai konversi elektro-optik. Mereka memerlukan penggunaan cahaya (biasanya dari dioda laser) untuk memompa media penguatan guna mencapai konversi optik-ke-optik. Dalam hal pembuangan panas, laser serat menunjukkan keunggulan yang signifikan. Secara umum, laser serat hanya memerlukan pendingin udara, yang sangat mengurangi biaya pengoperasian dan pemeliharaan. Namun apakah itu serat optik atau laser solid-state, teknologi intinya berasal dari pengembangan laser semikonduktor. Oleh karena itu, memahami prinsip kerja dan kinerja laser semikonduktor sangat penting untuk memahami perkembangan teknologi laser secara keseluruhan.

Berikut ini adalah pengenalan perbedaan antara laser semikonduktor dan laser serat.

1. Bahan dielektrik yang berbeda. Perbedaan antara laser serat dan laser semikonduktor adalah keduanya menggunakan bahan dielektrik yang berbeda untuk memancarkan laser. Media penguatan yang digunakan oleh laser serat adalah serat optik, dan media penguatan yang digunakan oleh laser semikonduktor adalah bahan semikonduktor, umumnya galium arsenida, indium galium arsenida, dll.

2. Mekanisme pendaran yang berbeda. Mekanisme pendaran laser semikonduktor: ini adalah transisi partikel antara pita konduksi dan pita valensi untuk menghasilkan foton. Karena merupakan semikonduktor, dapat digunakan eksitasi listrik, yang merupakan konversi elektro-optik langsung. Serat optik tidak dapat secara langsung mewujudkan konversi elektro-optik, dan perlu menggunakan cahaya untuk memompa media penguatan (umumnya dipompa dengan dioda laser). Apa yang diwujudkannya adalah konversi cahaya ke optik.

3. Kinerja pembuangan panas berbeda. Laser serat memiliki pembuangan panas yang baik dan biasanya berpendingin udara. Laser semikonduktor sangat dipengaruhi oleh suhu. Ketika daya tinggi, diperlukan pendinginan air.

4. Karakteristik utama Karakteristik utama dari laser serat yang berbeda adalah ukuran kecil dan fleksibilitas perangkat. Spektrum keluaran laser memiliki banyak garis, monokromatisitas yang baik, dan rentang penyetelan yang luas. Dan kinerjanya tidak ada hubungannya dengan arah polarisasi cahaya, dan kehilangan sambungan antara perangkat dan serat optik kecil. Efisiensi konversinya tinggi dan ambang batas lasernya rendah. Geometri serat memiliki volume dan luas permukaan yang sangat rendah, ditambah laser dan pompa dapat digabungkan sepenuhnya dalam keadaan mode tunggal. Laser semikonduktor mudah diintegrasikan dengan perangkat semikonduktor lainnya. Ciri-cirinya adalah dapat dimodulasi secara elektrik secara langsung; mudah untuk mewujudkan integrasi optoelektronik dengan berbagai perangkat optoelektronik; ukurannya kecil dan ringan; ia memiliki daya dan arus penggerak yang rendah; ia memiliki efisiensi tinggi dan masa kerja yang panjang; itu kompatibel dengan teknologi manufaktur semikonduktor; dan dapat diproduksi dalam jumlah banyak.

5. Aplikasi laser serat yang berbeda terutama digunakan dalam komunikasi serat laser, komunikasi jarak jauh ruang laser, pembuatan kapal industri, manufaktur mobil, pengukiran laser, penandaan laser, pemotongan laser, rol pencetakan, pengeboran, pemotongan dan pengelasan logam dan non-logam (mematri, pendinginan), pelapisan dan pengelasan dalam), pertahanan dan keamanan militer, peralatan dan perlengkapan medis, infrastruktur skala besar, sebagai sumber pompa untuk laser lainnya, dll. Laser semikonduktor banyak digunakan dalam jangkauan laser, lidar, komunikasi laser , senjata simulasi laser, peringatan laser, panduan dan pelacakan laser, pengapian dan peledakan, kontrol otomatis, instrumen deteksi, dll.

Di atas adalah perbedaan antara laser semikonduktor dan laser serat. Seperti laser solid-state dan gas tradisional, laser serat juga terdiri dari tiga elemen dasar: sumber pompa, media penguatan, dan rongga resonansi. Sumber pompa umumnya menggunakan laser semikonduktor berdaya tinggi, dan media penguatannya adalah serat optik yang didoping tanah jarang atau serat optik nonlinier biasa. Rongga resonansi dapat terdiri dari komponen umpan balik optik seperti kisi-kisi serat untuk membentuk berbagai rongga resonansi linier, atau skrup dapat digunakan untuk membentuk berbagai resonator berbentuk cincin. rongga resonansi. Lampu pompa digabungkan ke dalam serat penguatan melalui sistem optik yang sesuai. Setelah menyerap cahaya pompa, serat penguatan membentuk inversi nomor partikel atau penguatan nonlinier dan menghasilkan emisi spontan. Cahaya emisi spontan yang dihasilkan mengalami amplifikasi eksitasi dan pemilihan mode rongga resonansi, dan akhirnya membentuk keluaran laser yang stabil.

Aplikasi terbesar dari laser semikonduktor adalah sebagai sumber pompa untuk laser serat dan laser solid-state. Ketika laser semikonduktor digunakan sebagai sumber pompa laser serat, struktur sistem pompa dapat disederhanakan secara mendasar dan tingkat daya pompa dapat ditingkatkan dengan meningkatkan daya unit. Karena laser serat dan laser solid-state memiliki persyaratan daya keluaran yang semakin tinggi, persyaratan yang lebih tinggi juga dikenakan pada daya sumber pompa semikonduktor.

Karena keterbatasan kualitas sinar, laser semikonduktor tradisional sulit digunakan secara langsung untuk pemotongan logam. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan peningkatan teknologi kopling semikonduktor dan kematangan bertahap teknologi penggabungan berkas baru, beberapa laser semikonduktor keluaran serat dengan tingkat kilowatt atau lebih tinggi juga dapat memenuhi persyaratan kualitas berkas untuk pemotongan. Selain itu, karena keragaman panjang gelombang laser semikonduktor, panjang gelombang laser semikonduktor dengan panjang gelombang pendek sangat dekat dengan panjang gelombang serapan maksimum aluminium. Oleh karena itu, dalam industri otomotif, laser semikonduktor berdaya tinggi sangat cocok untuk mengelas bodi mobil aluminium. Saat ini, laser semikonduktor dengan kekuatan keluaran laser antara 2KW dan 6KW telah banyak digunakan dalam proses produksi industri otomotif.

Di bidang pemrosesan bahan langsung, kualitas sinar laser semikonduktor sulit dilampaui oleh laser serat. Namun, laser semikonduktor sangat cocok untuk aplikasi pengelasan dan pemotongan pelat tipis. Perkembangan laser semikonduktor berdaya tinggi telah memungkinkan banyak penerapan penting. Laser ini telah menggantikan banyak teknologi tradisional dan memberi kita banyak produk baru.

Secara umum, karena perkembangan teknologi yang berkelanjutan, bidang penerapan laser semikonduktor terus berubah, dan perubahan ini masih terus terjadi. Secara umum, laser semikonduktor berkembang menuju panjang gelombang emisi yang lebih pendek dan kekuatan emisi yang lebih tinggi untuk beradaptasi dengan kebutuhan pasar saat ini.

Kontak informasi:

Jika Anda punya ide, jangan ragu untuk berbicara dengan kami. Tidak peduli di mana pelanggan kami berada dan apa kebutuhan kami, kami akan mengikuti tujuan kami untuk menyediakan pelanggan kami dengan kualitas tinggi, harga murah, dan layanan terbaik.