ပါဝါမြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လေဆာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု အကျဉ်းချုပ် အပိုင်း ၁

မြင့်မားသောပါဝါ၏ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လေဆာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး အပိုင်း ၁

စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပါဝါ ဆက်လက်တိုးတက်ကောင်းမွန်လာသည်နှင့်အမျှ၊ လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်များ (လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်ဒရိုက်ဘာ) သည် ရိုးရာနည်းပညာများကို ဆက်လက်အစားထိုးသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် အရာဝတ္ထုများ ပြုလုပ်ပုံကို ပြောင်းလဲစေပြီး အသစ်အဆန်းများ တီထွင်ဖန်တီးနိုင်စေမည်ဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောပါဝါရှိသော semiconductor laser များတွင် သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုများကို နားလည်မှုသည်လည်း အကန့်အသတ်ရှိသည်။ semiconductor များမှတစ်ဆင့် အီလက်ထရွန်များကို laser များအဖြစ် ပြောင်းလဲခြင်းကို ၁၉၆၂ ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံး သရုပ်ပြခဲ့ပြီး၊ အီလက်ထရွန်များကို high-productivity laser များအဖြစ် ပြောင်းလဲခြင်းတွင် ကြီးမားသောတိုးတက်မှုများကို မောင်းနှင်ပေးသည့် ဖြည့်စွက်တိုးတက်မှုအမျိုးမျိုးကို လိုက်လံလုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ဤတိုးတက်မှုများသည် optical storage မှ optical networking အထိ၊ ကျယ်ပြန့်သော စက်မှုလုပ်ငန်းနယ်ပယ်များအထိ အရေးကြီးသော အသုံးချမှုများကို ပံ့ပိုးပေးခဲ့သည်။

ဤတိုးတက်မှုများနှင့် ၎င်းတို့၏ စုပေါင်းတိုးတက်မှုများကို ပြန်လည်သုံးသပ်ခြင်းဖြင့် စီးပွားရေး၏ နယ်ပယ်များစွာတွင် ပိုမိုကြီးမားပြီး ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော သက်ရောက်မှုအတွက် အလားအလာကို မီးမောင်းထိုးပြပါသည်။ အမှန်စင်စစ်၊ မြင့်မားသောပါဝါရှိသော semiconductor လေဆာများ၏ စဉ်ဆက်မပြတ်တိုးတက်မှုနှင့်အတူ ၎င်း၏အသုံးချမှုနယ်ပယ်သည် ချဲ့ထွင်မှုကို အရှိန်မြှင့်တင်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး စီးပွားရေးတိုးတက်မှုအပေါ် နက်ရှိုင်းသောသက်ရောက်မှုရှိမည်ဖြစ်သည်။

ပုံ ၁: အလင်းအားမြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လေဆာများ၏ Moore's ဥပဒေနှင့် နှိုင်းယှဉ်ချက်

ဒိုင်အိုဒိုက်-ပန့်ပ် လုပ်ထားသော solid-state လေဆာများနှင့်ဖိုက်ဘာလေဆာများ

မြင့်မားသောပါဝါရှိသော semiconductor laser များ၏တိုးတက်မှုများသည် downstream laser နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကိုလည်း ဦးတည်စေခဲ့ပြီး၊ semiconductor laser များကို doped crystals (diode-pumped solid-state lasers) သို့မဟုတ် doped fibers (fiber lasers) များကိုလှုံ့ဆော်ရန် (pump) ရန်အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကာလေဆာများသည် ထိရောက်သော၊ သေးငယ်သော နှင့် ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော လေဆာစွမ်းအင်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သော်လည်း၊ ၎င်းတို့တွင် အဓိကကန့်သတ်ချက်နှစ်ခုလည်းရှိသည်- ၎င်းတို့သည် စွမ်းအင်ကို မသိုလှောင်ထားခြင်းနှင့် ၎င်းတို့၏ တောက်ပမှုသည် အကန့်အသတ်ရှိသည်။ အခြေခံအားဖြင့်၊ အသုံးချမှုများစွာတွင် အသုံးဝင်သော လေဆာနှစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ တစ်ခုကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကို လေဆာထုတ်လွှတ်မှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် အသုံးပြုပြီး နောက်တစ်ခုကို ထိုထုတ်လွှတ်မှု၏ တောက်ပမှုကို မြှင့်တင်ရန် အသုံးပြုသည်။

ဒိုင်အိုဒ်-ပန့်ပ်လုပ်ထားသော အစိုင်အခဲအခြေအနေ လေဆာများ။
၁၉၈၀ ပြည့်လွန်နှစ်များနှောင်းပိုင်းတွင်၊ solid-state laser များကို pump လုပ်ရန် semiconductor laser များကိုအသုံးပြုခြင်းသည် သိသာထင်ရှားသော စီးပွားရေးစိတ်ဝင်စားမှုကို စတင်ရရှိခဲ့သည်။ Diode-pumped solid-state laser များ (DPSSL) သည် အပူချိန်စီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်များ (အဓိကအားဖြင့် cycle coolers) နှင့် gain module များ၏ အရွယ်အစားနှင့် ရှုပ်ထွေးမှုကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးပြီး၊ ၎င်းတို့သည် သမိုင်းကြောင်းအရ solid-state laser crystals များကို pump လုပ်ရန် arc lamps များကို အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာ၏ လှိုင်းအလျားကို solid-state လေဆာ၏ gain medium နှင့် spectral absorption ဝိသေသလက္ခဏာများ ထပ်တူကျမှုအပေါ် အခြေခံ၍ ရွေးချယ်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် arc lamp ၏ wideband emission spectrum နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက thermal load ကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးနိုင်သည်။ 1064nm wavelength ထုတ်လွှတ်သော neodymium-doped laser များ၏ ရေပန်းစားမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားလျှင် 808nm တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာသည် နှစ် ၂၀ ကျော်အတွင်း တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာထုတ်လုပ်မှုတွင် အထွက်နှုန်းအကောင်းဆုံးထုတ်ကုန်ဖြစ်လာခဲ့သည်။

ဒုတိယမျိုးဆက်၏ diode pumping စွမ်းဆောင်ရည် တိုးတက်လာခြင်းကို multi-mode semiconductor laser များ၏ တောက်ပမှု မြင့်တက်လာခြင်းနှင့် ၂၀၀၀ ခုနှစ်များအလယ်ပိုင်းတွင် bulk Bragg gratings (VBGS) ကို အသုံးပြု၍ ကျဉ်းမြောင်းသော emission linewidth များကို တည်ငြိမ်အောင် လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းတို့ကြောင့် ဖြစ်နိုင်ခဲ့သည်။ 880nm ဝန်းကျင်ရှိ အားနည်းပြီး ကျဉ်းမြောင်းသော spectral absorption ဝိသေသလက္ခဏာများသည် spectral တည်ငြိမ်သော မြင့်မားသော တောက်ပမှု pump diode များအပေါ် စိတ်ဝင်စားမှု ကြီးမားစွာ နှိုးဆွပေးခဲ့သည်။ ဤမြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော laser များသည် 4F3/2 ၏ အထက် laser level တွင် neodymium ကို တိုက်ရိုက် pump လုပ်နိုင်ပြီး quantum deficits များကို လျှော့ချပေးကာ မြင့်မားသော average power တွင် fundamental mode extraction ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်၊ မဟုတ်ပါက thermal lens များကြောင့် ကန့်သတ်ထားမည်ဖြစ်သည်။

ဤရာစုနှစ်၏ ဒုတိယဆယ်စုနှစ်အစောပိုင်းတွင် single-transverse mode 1064nm laser များအပြင် မြင်နိုင်သောနှင့် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်လှိုင်းအလျားများတွင် လည်ပတ်နေသော ၎င်းတို့၏ frequency conversion laser များတွင် သိသိသာသာ ပါဝါတိုးလာမှုကို ကျွန်ုပ်တို့ မြင်တွေ့နေခဲ့ရသည်။ Nd: YAG နှင့် Nd: YVO4 တို့၏ ရှည်လျားသော အထက်စွမ်းအင်သက်တမ်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါက ဤ DPSSL Q-switched လုပ်ဆောင်ချက်များသည် မြင့်မားသော pulse energy နှင့် peak power ကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် ablative material processing နှင့် high-precision micromachining applications များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေသည်။