අධි බල අර්ධ සන්නායක ලේසර් සංවර්ධන පළමු කොටස පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය

අධි බලය පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණයඅර්ධ සන්නායක ලේසර්සංවර්ධන පළමු කොටස

කාර්යක්ෂමතාව සහ බලය අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු වන විට, ලේසර් ඩයෝඩ (ලේසර් ඩයෝඩ ධාවකය) සාම්ප්‍රදායික තාක්ෂණයන් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම දිගටම කරගෙන යනු ඇත, එමඟින් දේවල් සාදන ආකාරය වෙනස් කර නව දේවල් සංවර්ධනය කිරීමට හැකි වේ. අධි බලැති අර්ධ සන්නායක ලේසර්වල සැලකිය යුතු දියුණුව පිළිබඳ අවබෝධය ද සීමිතය. අර්ධ සන්නායක හරහා ඉලෙක්ට්‍රෝන ලේසර් බවට පරිවර්තනය කිරීම ප්‍රථම වරට 1962 දී පෙන්නුම් කරන ලද අතර, ඉලෙක්ට්‍රෝන ඉහළ ඵලදායිතා ලේසර් බවට පරිවර්තනය කිරීමේදී විශාල දියුණුවක් ඇති කර ඇති පුළුල් පරාසයක අනුපූරක දියුණුවක් අනුගමනය කර ඇත. මෙම දියුණුව දෘශ්‍ය ගබඩාවේ සිට දෘශ්‍ය ජාලකරණය දක්වා පුළුල් පරාසයක කාර්මික ක්ෂේත්‍ර දක්වා වැදගත් යෙදුම් සඳහා සහාය වී ඇත.

මෙම දියුණුව සහ ඒවායේ සමුච්චිත ප්‍රගතිය සමාලෝචනය කිරීමෙන් ආර්ථිකයේ බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල ඊටත් වඩා විශාල හා වඩාත් පුළුල් බලපෑමක් සඳහා ඇති හැකියාව ඉස්මතු වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, අධි බලැති අර්ධ සන්නායක ලේසර් අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කිරීමත් සමඟ, එහි යෙදුම් ක්ෂේත්‍රය ප්‍රසාරණය වේගවත් කරනු ඇති අතර ආර්ථික වර්ධනයට ප්‍රගාඪ බලපෑමක් ඇති කරනු ඇත.

රූපය 1: දීප්තිය සහ අධි බල අර්ධ සන්නායක ලේසර් පිළිබඳ මුවර්ගේ නියමය සංසන්දනය කිරීම

ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ඝන-තත්ව ලේසර් සහෆයිබර් ලේසර්

අධි බලැති අර්ධ සන්නායක ලේසර්වල දියුණුව පහළට ලේසර් තාක්ෂණයේ දියුණුවට ද හේතු වී ඇති අතර, එහිදී අර්ධ සන්නායක ලේසර් සාමාන්‍යයෙන් මාත්‍රණය කරන ලද ස්ඵටික (ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ඝන-තත්ව ලේසර්) හෝ මාත්‍රණය කරන ලද තන්තු (තන්තු ලේසර්) උද්දීපනය කිරීමට (පොම්ප කිරීමට) භාවිතා කරයි.

අර්ධ සන්නායක ලේසර් කාර්යක්ෂම, කුඩා සහ අඩු වියදම් ලේසර් ශක්තියක් ලබා දුන්නද, ඒවාට ප්‍රධාන සීමාවන් දෙකක් ද ඇත: ඒවා ශක්තිය ගබඩා නොකරන අතර ඒවායේ දීප්තිය සීමිතය. මූලික වශයෙන්, බොහෝ යෙදුම් සඳහා ප්‍රයෝජනවත් ලේසර් දෙකක් අවශ්‍ය වේ; එකක් විදුලිය ලේසර් විමෝචනයක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට භාවිතා කරන අතර අනෙක එම විමෝචනයේ දීප්තිය වැඩි දියුණු කිරීමට භාවිතා කරයි.

ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ඝන-තත්ව ලේසර්.
1980 ගණන්වල අගභාගයේදී, ඝන-තත්ත්ව ලේසර් පොම්ප කිරීම සඳහා අර්ධ සන්නායක ලේසර් භාවිතය සැලකිය යුතු වාණිජ උනන්දුවක් ලබා ගැනීමට පටන් ගත්තේය. ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ඝන-තත්ත්ව ලේසර් (DPSSL) තාප කළමනාකරණ පද්ධතිවල (ප්‍රධාන වශයෙන් චක්‍ර සිසිලන) ප්‍රමාණය සහ සංකීර්ණත්වය නාටකාකාර ලෙස අඩු කරන අතර, ඓතිහාසිකව ඝන-තත්ත්ව ලේසර් ස්ඵටික පොම්ප කිරීම සඳහා චාප ලාම්පු භාවිතා කර ඇත.

අර්ධ සන්නායක ලේසර් වල තරංග ආයාමය තෝරා ගනු ලබන්නේ ඝන-තත්ත්ව ලේසර් වල ලාභ මාධ්‍යය සමඟ වර්ණාවලි අවශෝෂණ ලක්ෂණ අතිච්ඡාදනය වීම මත වන අතර එමඟින් චාප ලාම්පුවේ පුළුල් කලාප විමෝචන වර්ණාවලියට සාපේක්ෂව තාප බර සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය. 1064nm තරංග ආයාමයක් විමෝචනය කරන නියෝඩියමියම්-ඩෝප් කළ ලේසර් වල ජනප්‍රියතාවය සැලකිල්ලට ගනිමින්, 808nm අර්ධ සන්නායක ලේසර් වසර 20 කට වැඩි කාලයක් අර්ධ සන්නායක ලේසර් නිෂ්පාදනයේ වඩාත්ම ඵලදායී නිෂ්පාදනය බවට පත්ව ඇත.

දෙවන පරම්පරාවේ වැඩිදියුණු කළ ඩයෝඩ පොම්ප කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව, බහු-මාදිලි අර්ධ සන්නායක ලේසර්වල දීප්තිය වැඩි වීම සහ 2000 ගණන්වල මැද භාගයේදී තොග බ්‍රැග් ග්‍රේටින් (VBGS) භාවිතයෙන් පටු විමෝචන රේඛා පළල ස්ථාවර කිරීමේ හැකියාව මගින් කළ හැකි විය. 880nm පමණ දුර්වල සහ පටු වර්ණාවලි අවශෝෂණ ලක්ෂණ වර්ණාවලි වශයෙන් ස්ථායී ඉහළ දීප්තියේ පොම්ප ඩයෝඩ කෙරෙහි විශාල උනන්දුවක් ඇති කර ඇත. මෙම ඉහළ කාර්ය සාධන ලේසර් මඟින් 4F3/2 ඉහළ ලේසර් මට්ටමින් නියෝඩියමියම් සෘජුවම පොම්ප කිරීමට හැකි වන අතර, ක්වොන්ටම් ඌනතාවයන් අඩු කරන අතර එමඟින් තාප කාච මගින් සීමා කරනු ලබන ඉහළ සාමාන්‍ය බලයකින් මූලික මාදිලියේ නිස්සාරණය වැඩි දියුණු කරයි.

මෙම සියවසේ දෙවන දශකයේ මුල් භාගය වන විට, තනි-තීර්යක් මාදිලියේ 1064nm ලේසර්වල මෙන්ම දෘශ්‍ය හා පාරජම්බුල තරංග ආයාමවල ක්‍රියාත්මක වන ඒවායේ සංඛ්‍යාත පරිවර්තන ලේසර්වල සැලකිය යුතු බල වැඩිවීමක් අපි දුටුවෙමු. Nd: YAG සහ Nd: YVO4 හි දිගු ඉහළ ශක්ති ආයු කාලය සැලකිල්ලට ගෙන, මෙම DPSSL Q-ස්විච් කරන ලද මෙහෙයුම් ඉහළ ස්පන්දන ශක්තියක් සහ උච්ච බලයක් සපයන අතර, ඒවා අබ්ලේටිව් ද්‍රව්‍ය සැකසීම සහ ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් ක්ෂුද්‍ර යන්ත්‍රෝපකරණ යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.