ЦИФРОВАЯ БИБЛИОТЕКА УКРАИНЫ | ELIB.ORG.UA


(мы переехали!) Ukrainian flag (little) ELIBRARY.COM.UA - Украинская библиотека №1

ЛАЗЕРНЫЕ ДИОДЫ - ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ

АвторДАТА ПУБЛИКАЦИИ: 13 августа 2014
АвторОПУБЛИКОВАЛ: Администратор
АвторРУБРИКА:




Специалисты Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) создали лазерные диоды нового поколения, работающие в спектральном диапазоне 1060 нм. По данным Агентства научной информации "ФИАН-информ", они имеют непрерывную мощность до 10 Вт и отличаются высокой эффективностью.

По сути речь в сообщении идет о твердотельных лазерах, рабочим веществом которого служит полупроводник, точнее, кристалл, изготовленный на основе многослойных наноразмерных гетероструктур*. Они были разработаны в ленинградском Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе** и реализованы в системах AIGaAs-GaAs и GalnAsP-GaAs два десятилетия тому назад. Однако интерес к ним, особенно к устройствам, излучающим на длине волны 805 - 808 нм и 915 - 980 нм, не ослабевает, поскольку "товар" пользуется спросом в электронной промышленности, ядерной энергетике, высокотехнологичной медицине.

В современных лазерных диодах полупроводниковые кристаллы имеют небольшой размер (0,1x0,5x3 мм). Для накачки его активной области используют безопасный низковольтный источник питания с рабочим напряжением около 2 В. Такие устройства легки, компактны и экономичны. Не случайно более 60% мирового производства лазеров, по данным журнала "Laser Focus" (США), приходится именно на них.

Динамичное развитие электронной промышленности и других областей науки и техники требует постоянного усовершенствования характеристик лазерных диодов - увеличения их оптической мощности, яркости, эффективности, срока службы. Практически все развитые страны так или иначе работают над этим. Лидирующая роль здесь принадлежит США, Германии, Англии и Франции. В России наиболее заметных результатов в этой сфере добились в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе (Санкт-Петербург), Институте общей физики им. А. М. Прохорова РАН и ФИАНе (Москва).

В последние годы, сообщает Агентство научной информации, удалось повысить ресурсную выходную мощность одиночных излучателей до 8 - 10 Вт при сроке службы более 5 тыс. ч - этого достаточно для решения многих практических задач. Однако ре-

* Гетероструктура (иной, разный) - слоистая структура, образованная при тесном контакте двух и более разнородных полупроводников, различающихся шириной запрещенных зон, постоянной кристаллической решетки и другими параметрами (прим. ред.).

** См: Р. Сурис, Э. Тропп. Из плеяды прославивших Отечество. - Наука в России, 2010, N 2 (прим. ред.).
стр. 38

зервы не исчерпаны. Сегодня усилия специалистов направлены на повышение КПД лазерных чипов до 65% и выше, поиск продуктивных методов отвода тепла из активной области кристалла - от решения этих проблем зависит увеличение ресурсной мощности одиночных источников до 15 - 20 Вт.

Полученные в ФИАНе лазерные диоды, работающие в спектральном диапазоне 1060 нм, по словам ведущего научного сотрудника, кандидата физико-математических наук Виктора Безотосного, демонстрируют "...высокую эффективность, воспроизводимость ватт-амперных характеристик и потенциально высокую надежность". В ходе испытаний одиннадцати лазеров, проходивших в течение 100 ч на выходной мощности 8 Вт, интенсивность генерации всех источников была стабильной. Более того, при использовании усовершенствованной технологии металлизации теплоотводящих элементов, заметил Безотосный, "...на отдельных образцах получена рекордная для данного спектрального диапазона эффективность в непрерывном режиме работы: выходная мощность составила более 10 Вт при токе накачки 10 А".

Эксперты полагают: новые диодные лазеры окажут существенное влияние на производство оптических систем хранения и передачи данных, навигационной аппаратуры, развитие машиностроения (сварка, резка кузовов автомобилей, вагонов и корпусов судов, упрочнение материалов, очистка и модификация поверхности), ядерной энергетики (разделение изотопов), управляемого термоядерного синтеза, микробиологии и медицины. Наконец, продвинутые диоды - находка для фундаментальных исследований. Их можно использовать как имитаторы излучения для мощных твердотельных лазеров, работающих в диапазоне 1047 - 1064 нм, либо в качестве малозатратной замены таковых.

Сейчас в ФИАНе изучают возможность повышения надежности устройств за счет применения систем с высокой теплопроводностью (до 2000 Вт/мК) на основе искусственных алмазов, выращенных методом "plasma-CVD" (химического парофазного осаждения).

По материалам Агентства научной информации "ФИАН-информ", 2011

Материал подготовила Марина ХАЛИЗЕВА






 

Биографии знаменитых Политология UKАнглийский язык
Биология ПРАВО: межд. BYКультура Украины
Военное дело ПРАВО: теория BYПраво Украины
Вопросы науки Психология BYЭкономика Украины
История Всемирная Религия BYИстория Украины
Компьютерные технологии Спорт BYЛитература Украины
Культура и искусство Технологии и машины RUПраво России
Лингвистика (языки мира) Философия RUКультура России
Любовь и секс Экология Земли RUИстория России
Медицина и здоровье Экономические науки RUЭкономика России
Образование, обучение Разное RUРусская поэзия

 


Вы автор? Нажмите "Добавить работу" и о Ваших разработках узнает вся научная Украина

УЦБ, 2002-2020. Проект работает с 2002 года. Все права защищены (с).
На главную | Разместить рекламу на сайте elib.org.ua (контакты, прайс)