ブログ について 高性能レーザーダイオード配列 2マイクロンのコアレントレーザー

宇宙の広さから 地球の大気を貫く 精密なレーザー線を想像してください 微妙な風場の変化を検出しますこの未来的な技術にはしかし,現在のLDA技術は信頼性,寿命,効率性において重大な課題に直面しています.特に,2ミクロン固体コアレンスのレーザーのポンプ源として使用する場合.

レーザーダイオード配列は,ダイオードポンプ付き固体レーザーシステムの核を構成し,その性能が全体のシステムの能力を直接決定します.LDAは固体レーザーメディアにエネルギーを供給する固体レーザーの設計とレーザー材料の特性により,動作波長,パルス持続時間,レーザーダイオードの電源要求.

幅広く使用されている1マイクロンのレーザーと比較して,高パルスエネルギー2マイクロンの固体レーザーは,ポンプ要求において,著しく大きな課題を提示しています.さらに,グローバル宇宙ベースの風のプロファイリングや航空機の遠隔清空の渦巻感知などのアプリケーションは,現在のLDA能力をはるかに上回る信頼性と寿命を要求する.

高パルス・ピーク・パワー準連続波LDAの最近の進歩は,固体リダール機器における技術課題に取り組むための希望を示しています.この変化にもかかわらず, LDAは,宇宙および空中に搭載されたコアレンスのリダール要件を満たすため,依然として使用寿命と信頼性の問題に直面しています.

中高パルスエネルギー2ミクロン固体レーザーは,792ナノメートルで最低パルス持続が1ミリ秒である高性能準CWLDAを必要とします.この比較的長いパルス持続は,有限な配列寿命に大きく貢献します激光ダイオードの活性領域を高温と激しい熱循環にさらすため,活性領域の熱循環はLDAの急速な電力の低下の主な原因と考えられています.過剰な温度上昇は早すぎる失敗につながります.

パルス中の極端な温度上昇は,局所的な加熱と棒,基板,粘着材料慎重に設計されたレーザーヘッドは,熱散を改善し,最大評価値を下回るダイオードを操作することで熱分解を軽減することができますが,より包括的なソリューションが必要です.

LDAの性能を徹底的に調査するために,特殊なレーザーダイオード配列特徴化プラットフォーム (LDCF) が開発されました.このプラットフォームには2つの主要な測定ステーションが含まれます.

• レーザー・ダイオード特徴付けステーション:このステーションは 電力,波長,線幅,効率など 基本的なパラメータを取得しますまた,レーザーダイオードファセットやパッケージの熱プロファイリングなどの専門的な測定も行います.近いフィールドと遠いフィールドのビーム品質分析,高解像度のスペクトル測定.
• 生涯テストステーション:この自動装置は,正確な比較分析のために標準化された計測装置を使用して,同時に8つのLDAを測定できます.システムは自動的に動作パラメータを設定します.データを収集し,アーカイブする異常を表示し 必要に応じてアラートを出します

LDAの寿命と効率を向上させるために,60Wの6つのエミッターバーを組み込んだカスタムデザインのパッケージが開発されました.この実験的なLDAは,従来のBeO基板と銅の熱分散器の代わりにダイヤモンド基板と熱分散器を使用します活性領域からの熱散を大幅に改善します.

熱性能は 80A の常流と 10Hz の繰り返し率で電池を操作し,異なるパルス幅の出力波長と電光効率を測定することによって評価された.比較分析により ダイヤモンドベースのパッケージは 低温耐性を示しました優れた熱消耗を示し 運用寿命を大幅に延長できる

高功率レーザー二极管配列は,2マイクロンの固体状態コアレンスのレーザーにとって重要な部品であり,その性能はシステム全体の能力に直接影響する.現在進行中の研究は,パッケージデザインの最適化に焦点を当てています熱材料の改善と,高度なリダールアプリケーションの要求に応えるための新しいレーザー二極管構造の探索

研究者は継続的なイノベーションを通じて 現在の限界を克服することを目指しています宇宙ベースの風場マッピングや大気モニタリングを含む重要なアプリケーションで2マイクロンの固体状態コレントレーザーの広範な導入を可能にする.