Le developpement du laser

Semiconductor Diode Lasers

Semi-conducteurs diodes magasin qui vende des laser ont des floraisons tardives. Robert Hall du General Electric R & D Labs a fait le premier en 1962 et a été suivie dans les semaines par trois autres groupes. Mais leurs lasers nécessaires refroidissement cryogénique et ne pouvait pas émettre de façon continue. Il a fallu attendre 1970 pour que le développement des hétérojonctions semi-conducteurs a permis un fonctionnement à température ambiante pendant quelques secondes, avec Jaurès Alferov de l'Institut Ioffee russe battant de justesse Bell Labs.

Il a fallu plus d'années de développement laborieux de prolonger la durée de vie assez pour faire des lasers à diode utilisable. Lorsque Laser Diode Laboratories (USA) a présenté la première publicité à température ambiante diode laser CW en 1975, il a été évalué à émettre autour de quelques milliwatts pour quelques milliers d'heures, et coûter quelques milliers de dollars (US).

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D'ici là, la technologie de diode laser a été progresse rapidement, alimenté par intérêt pour les systèmes de communication à fibres optiques. La première génération de systèmes à fibres optiques utilisé des lasers arséniure de gallium émettant à 850 nanomètres, mais tout comme Bell Labs a rapporté des durées de vie extrapolées d'un million d'heures pour les pointeur laser pas cher GaAs, Masaharu Horiguchi de NTT (Japon) a ouvert en baisse de perte de fenêtres en fibre à 1300 et 1550 nm. J. Jim Hseih du MIT Lincoln Laboratory (USA) développé InGaAsP diodes lasers émettant dans ces fenêtres, puis a commencé sa propre entreprise, pour les fabriquer.

lasers GaAs ont trouvé des niches différentes. Le plus important en nombre est stockage optique de données sur les CD audio et CD-ROM. lasers GaAs peuvent également être assemblés en réseaux serrés que lorsque refroidis peut manivelle kilowatts de lumière.

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Utilisation des Lasers Aujourd'hui
Aujourd'hui GaAs 808 nm lasers sont devenus sources de pompage communes pour les lasers à néodyme à l'état solide, en remplacement de la lampe de pompage pour de nombreuses applications, car la diode de pompage est beaucoup plus efficace.

La gamme d'applications diode laser est large et incroyable aux deux extrêmes. Il est remarquable de voir, les lasers néodyme de fréquence doublée pompés par diode emballés dans des enclos de taille, pointeur laser vert puissant à piles disponibles sur Internet pour moins de 50 US $.

Au début de cette année, Northrop Grumman a démontré un laser néodyme pompé par diode massive qui a généré un faisceau de 105 kW pendant cinq minutes solides. Les prochaines étapes du programme militaire parrainé sont des essais sur le terrain contre des cibles potentielles et de développer une version assez compact pour être utilisé comme une haute énergie arme laser ou un camion-platanes monté.

Diode pompage et communications à fibres optiques ont également aidé les lasers à fibre dans le courant dominant. Les expériences de David Payne avec des lasers erbium fibre à l'Université de Southampton (Royaume-Uni) ont conduit au développement d'amplificateurs à fibre pour la fenêtre de communication 1550 nm, où ils sont devenus une partie de l'épine dorsale du réseau mondial de télécommunications. Pendant ce temps, les lasers à fibre dopée à l'ytterbium émettant ont taillé une place dans le traitement des matériaux industriels, offrant des centaines ou des milliers de watts.

IPG Photonics (USA) vient d'annoncer une stupéfiante 10 kilowatts à partir d'un laser à fibre monomode. lasers à fibre multimode ont atteint 50 kW, et incroyable que cela semble sont dans la course pour l'utilisation que les armes à laser à courte portée en raison de leur petite taille et de haute efficacité.

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Diode laser
Contrairement à certains des systèmes laser plus grandes, IPG Photonics a une nouvelle diode pointeur laser led pour des applications médicales en plastique et soudage des métaux, brasage, revêtement, et qui vient dans le plus petit paquet disponible sur le marché. Ce laser offre un choix de longueurs d'onde dans la gamme spectrale 9xx nm et délivre une puissance de 100W sur un 0,12 NA, fibre de noyau de 105 um.
Innovation et diversité
lasers de recherche sont également des outils incroyablement sophistiqués. lasers titane-saphir, pompés par des lasers à néodyme fréquence doublé pompés par diode, peuvent générer des trains d'impulsions femtosecondes qui peuvent être manipulées pour devenir un peigne de fréquences femtosecondes, couvrant plus d'une octave en fréquence et en mesure de mesurer les fréquences optiques avec une précision étonnante. Ils sont susceptibles de devenir la base de demain horloges optiques et de nouvelles générations de mesures de précision.

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Deux grands nouveaux lasers de recherche une heure de route à part en Californie ont été commandées cette année. Le National Ignition Facility géant au Lawrence Livermore National Laboratory en Californie se déclenche des impulsions multi-mégajoule pour enflammer les réactions de fusion dans des cibles minuscules remplies d'isotopes de l'hydrogène, en créant des micro-étoiles dans le laboratoire.

Le Coherent Source de lumière Linac, un laser à électrons libres construit dans les deux-mile accélérateur linéaire au Stanford Linear Accelerator Center, va générer des impulsions dur à rayons X les plus intenses et les plus cohérentes jamais disponibles pour étudier les propriétés des atomes et des matériaux.