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高功率半导体激光器的过去与未来

本文摘要:随着效率和功率的大大提升,激光二极管将之后代替传统技术,转变现有事物的处理方式,同时促生新事物的问世。传统上,经济学家指出技术变革是一个趋向的过程。 最近,行业更加多焦点集中于在了能引发不连续性的颠覆性创意领域。这些创意被称作标准化技术(GPTs),是“有可能对经济领域许多方面产生最重要影响的深刻印象的新思想或新技术”。标准化技术一般来说必须几十年的发展,甚至是更加长时间才能带给生产率的提升。

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随着效率和功率的大大提升,激光二极管将之后代替传统技术,转变现有事物的处理方式,同时促生新事物的问世。传统上,经济学家指出技术变革是一个趋向的过程。

最近,行业更加多焦点集中于在了能引发不连续性的颠覆性创意领域。这些创意被称作标准化技术(GPTs),是“有可能对经济领域许多方面产生最重要影响的深刻印象的新思想或新技术”。标准化技术一般来说必须几十年的发展,甚至是更加长时间才能带给生产率的提升。

一开始它们并没被很好地解读,即使在技术构建商业化之后,生产使用也有一个长年的迟缓。集成电路就是一个很好的案例。晶体管在20世纪初期构建首次展出,但是其普遍商用直到要到的后期才构建。

摩尔定律的创始人之一摩尔(GordonMoore)在1965年曾应验,半导体将不会以较慢的速度发展,从而“带给电子学的普及,并将这一科学推上许多新的领域”。尽管他作出了大胆而出人意料的精确预测,但在构建生产力提升和经济快速增长之前,却经过了几十年的持续改良。

某种程度,对高功率半导体激光器戏剧性发展的了解也是受限的。1962年业界首次展示了电子切换为激光,随后经常出现了大量进展,这些进展都促成电子转换成高产亲率激光过程的明显改良。这些改良能反对一系列最重要应用于,还包括光存储、光网络以及普遍的工业应用于等。总结这些进展以及带给的众多提高,都引人注目特别强调了其对于经济领域许多方面带给更大、更加广泛影响的可能性。

事实上,随着高功率半导体激光器的不断改进,最重要应用于的范围将不会增大并对经济快速增长带给深远影响。高功率半导体激光器历史1962年9月16日,通用电气公司的罗伯特·霍尔(RobertHall)率领的研究小组展出了砷化镓(GaAs)半导体的红外升空,这种半导体具备“怪异的”干预图形,意味著相干性激光-首个半导体激光器的问世。霍尔最初指出半导体激光器是一个“射门”,因为当时的发光二极管效率非常低。

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同时他回应也持有人猜测态度,因为当时两年前才被证实、早已不存在的激光器,必须“精致的镜子”。1962年夏天,霍尔回应,对于麻省理工学院林肯实验室研发的效率更高的砷化镓发光二极管,他深感非常愤慨。随后,他回应很幸运地能通过一些高质量的GaAs材料展开测试,并利用他作为一个业余天文学家的经验,研发出有了一种方法来打磨GaAs芯片边缘,构成一个腔体。

霍尔顺利的展示是基于电磁辐射在交界面上往返声浪,而不是横向声浪的设计。他佩服地回应,此前没有人“恰巧明确提出这个点子。

”实质上,霍尔的设计本质上是一个幸运地的凑巧,即构成波导的半导体材料也具备同时容许双近于载流子的性质。否则就不有可能构建半导体激光器。通过用于不相近的半导体材料,可以构成平板波导以使光子与载流子重合。

在通用电气公司展开的这些可行性展示是一项重大突破。然而,这些激光器近不是简单的器件,为了促成高功率半导体激光器的问世,必需构建有所不同技术的融合。关键技术创新始自对必要带上隙半导体材料和晶体生长技术的解读。后来的发展还包括双异质结激光器的发明者和量子阱激光器的先前发展。

更进一步强化这些核心技术的关键在于效率的提升以及腔面腐蚀、风扇和PCB技术的发展。


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