1 wat mocy polskiego niebieskiego lasera w pracy ciągłej

1 wat mocy polskiego niebieskiego lasera w pracy ciągłej

Jak podaje magazyn Elektronik - zespół Instytutu Wysokich Ciśnień PAN w Warszawie testuje pierwszy niebieski laser pracy ciągłej o mocy 1W oparty na kryształkach azotku galu.

Od kilku już lat IWC PAN pracuje nad stworzeniem niebieskiego lasera. Pierwszym w świecie, któremu udała się ta sztuka jest profesor Shuji Nakamura, jednakże jego konstrukcja obarczona jest tak wieloma nieusuwalnymi wadami, iż skonstruowane przez niego urządzenie może być wykorzystywane jedynie w niewielkim zakresie. Polska konstrukcja natomiast, oparta na azotku galu, wolna jest od skaz charakterystycznych dla konstrukcji Nakamury i choć wciąż pozostaje w sferze testów, ma szanse stać się potentatem na światowym rynku.

Dziś jesteśmy świadkami kolejnego „milowego” kroku. Polska konstrukcja osiągnęła „magiczną” granicę pracy ciągłej przez 1s w temperaturze pokojowej. Jest to kryterium zastosowane przez Nakamurę i uznawane dziś za wyznacznik pracy ciągłej urządzenia.

Polacy, posiadacze patentu na najlepsze podłoże z azotku galu, od początku borykają się z trudnościami konstrukcyjnymi. Obecnie najwięcej trudności sprawia odprowadzenie ciepła ze struktury lasera. Zastosowanie w procesie produkcyjnym profesjonalnego die-bondera (urządzenie do lutowania eutektycznego) pozwoliło wydłużyć czas życia elementu z 20 minut do 1000 godzin. Obecne testy wydają się jednak wieszczyć bliskie sukcesy na tym polu

Drugą trudnością do pokonania jest konieczność wykonania podłoża od dużej powierzchni. Maksimum możliwości na dziś, to kryształek azotku galu o powierzchni 1cm2 i grubość rzędu 0,1mm. Płytka tej wielkości pozwala na wykonanie 250 laserów. W niedalekiej przyszłości Instytut chce wytwarzać płytki o średnicy 5cm, co pozwoli wytworzyć nawet 10 tysięcy laserów z jednej płytki.

Dzisiaj Instytut prowadzi sprzedaż kiluwatowych laserów impulsowych, stosowanych do aplikacji specjalistycznych, jak np. pompowanie energii w laserze polimerowym. Lasery ciągłe wciąż są jeszcze w fazie testów i, póki co, oferowane są jako próbki inżynierskie. Najlepsze wyprodukowane obecnie urządzenia charakteryzują się mocą wyjściową 200mW, napięciem progowym rzędu 5V i prądem progowym rzędu 4kA/cm2. Czas życia tych elementów wynosi w przybliżeniu 1000 godzin.

(lk)