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2009-06-06 20:56 |
高功率半導(dǎo)體激光器的波長穩(wěn)定技術(shù)分析
高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)作為發(fā)展成熟的激光光源，在材料加工和固體激光器泵浦領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。盡管高功率半導(dǎo)體具備轉(zhuǎn)換效率高、功率高、可靠性強、壽命長、體積小以及成本低等諸多優(yōu)點，但是光譜亮度相對較差則是一個不容忽視的缺點。半導(dǎo)體激光器bar條典型的光譜帶寬大約是3～6nm，而且峰值波長會受工作電流和工作溫度的影響而發(fā)生漂移。 =5yI >A0
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通常，摻釹固體晶體是對其相對較寬的808nm吸收帶進行泵浦，標準的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)能很容易地滿足808nm泵浦的光譜要。但是在過去幾年里，隨著半導(dǎo)體激光器bar條的工作電流和功率的不斷提高，導(dǎo)致在從閾值電流上升到工作電流的過程中產(chǎn)生了更大的波長漂移。為了確保在整個工作范圍內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定、有效的泵浦，需要控制泵浦半導(dǎo)體激光器的光譜，使其光譜帶寬始終與激活激光介質(zhì)的吸收帶寬相匹配。 K[( h2&
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另一方面，光纖激光器的迅速發(fā)展，也增加了對其他波長的泵浦源的需求。例如，泵浦波長為1080nm左右的標準摻鐿光纖激光器，就需要915nm、940nm和980nm的光纖耦合半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，特別是980nm泵浦區(qū)尤為重要，因為摻鐿材料在該泵浦區(qū)具有較高的吸收系數(shù)和較窄的吸收帶寬。 -{A!zTw1w
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通常，高功率半導(dǎo)體激光器模塊的典型光譜寬度大約是3～6nm，而且其中心波長會隨著溫度和驅(qū)動電流的變化而發(fā)生漂移，這對于具有較小吸收帶寬的泵浦應(yīng)用來說是一個很大的障礙。高功率半導(dǎo)體激光器模塊的波長穩(wěn)定性，對于有效地泵浦具有較窄吸收帶寬的固體激光器而言，至關(guān)重要。 E'J| p7
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體全息光柵波長穩(wěn)定性技術(shù)，能幫助高功率半導(dǎo)體激光器模塊實現(xiàn)穩(wěn)定的波長。當然，要想實現(xiàn)可靠的波長穩(wěn)定性能，必須要對體全息光柵和半導(dǎo)體激光器模塊的相關(guān)參數(shù)進行慎重選擇。 Y=#g_(4*
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另一個新的泵浦波長是在888nm泵浦Nd:YVO4，與808nm泵浦相比，888nm泵浦的優(yōu)勢在于該波長處于各向同性吸收區(qū)，即在所有偏振方向上具有相同的吸收系數(shù)，并且量子虧損小。[1] Zk.LG
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