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High-power semiconductor laser brilliance 于光学放大器的更高功率的单模泵浦
Normalized $/bright watt* 激光器，对于使光网络经济地扩展、
1,000,000 并真正支持因特网上的数据增长至关

100,000 重要。 [7]
高功率半导体激光器最初的先驱
10,000
之一 Spectra Diode Labs（SDL）是所
1000
电信泡沫淹没的一个例子。SDL 于
100 1983 年 成 立，由 Spectra-Physics 和
施乐公司合资组建，于 1995 年上市，
10
Optical storage Optical networks Laser as a tool 市值约为 1 亿美元。五年后，SDL 在
1
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 电信业爆发的高峰期间被 JDSU 以超
2
* Bright watt = Brilliance (W/cm -sr) 过 400 亿美元的价格收购，这是历史
图2：高功率半导体激光亮度的提升，使得应用得以拓展。
上最大的技术收购之一。 不久之后，
将高功率半导体激光器转换为更亮 又使新的产品类别成为可能。 电信业破灭，毁掉了数万亿美元的资
的光源。对于掺镱（Yb）光纤，泵 随着成本和性能每十年改善 10 本，现在看来，这可能是历史上最大
浦激发以 915nm 为中心的宽吸收带， 倍以上，高功率半导体激光器以无法 的泡沫。 [8]
或在 976nm 附近的较窄吸收带。随 预料的方式扰动了市场。虽然很难精 21 世 纪 ：激 光 作 为 一 种 工 具。
着泵浦波长接近光纤激光器的激射波 确地预测未来的应用，但是通过回顾 尽管电信业萧条非常具有破坏性，但
长，所谓的量子亏损得以减少，从而 过去三十年来构思未来十年的可能性 高功率半导体激光器的大规模投资，
使效率最大化并且使需要耗散的废热 （见图 2），也会带来很多启发。 为其被更广泛的采用奠定了基础。随
量最小化。 20 世纪 80 年代 ：光存储和最初 着性能和成本的提升，这些激光器在
光纤激光器和二极管泵浦固态激 的小众应用。光存储是半导体激光器 各种各样的加工领域，正越来越多地
光器，都依赖于二极管激光器亮度 的首个大规模应用。Hall 最初展示红 取代传统的气体激光器或其他能量转
的提升。一般来说，随着二极管激 外半导体激光器后不久，通用电气公 换源。
光器的亮度不断进步，它们泵浦的 司的 Nick Holonyak 就展示了首款可 基于半导体的激光器已经成为广
激光器的功率也随之提升。半导体 见红光半导体激光器。在这之后二十 泛应用中普遍使用的工具。其工业应
激光器的亮度改进倾向于促进更高 年，光盘（CD）进入市场，并启动 用范围从传统制造工艺（如切割和焊
效的亮度转换。 了光存储市场。 接）到新的先进制造技术（如用于
正如我们期待的那样，空间和光 半导体激光技术的持续创新带来 3D 打印金属部件的增材制造）。微制
谱亮度对于未来的系统来说将非常必 了光存储的发展，如数字多功能光盘 造应用甚至更加多样化，因为智能手
要，这将使固态激光器中窄吸收特征 （DVD），然后是蓝光光盘（BD）。这 机等关键产品，已通过这些激光器的
的低量子亏损泵浦、以及用于直接半 是半导体激光器的第一大市场，但通 精确功率传输而在商业上变得可行。
导体激光器应用的密集波长复用方案 常中等的功率水平，使得一些其他应 航空航天和国防应用涵盖广泛的关键
成为可能。 用仅限于相对较小的利基市场，如热 任务应用，未来可能包括下一代定向
敏打印、医疗应用以及精选的航空和 能系统。
市场和应用 国防应用。
高功率半导体激光器的进步，已使 20 世纪 90 年代 ：光网络繁荣。 半导体激光器的未来
得许多重要的应用成为可能。由于高功 在 20 世纪 90 年代，半导体激光器成 50 多年前，摩尔没有提出一个新
率半导体激光器的每亮度瓦成本已以指 为通信网络的关键。半导体激光器被 的物理基本定律，而是指出了十多年
数级降低，这些激光器既取代了旧技术， 用于通过光纤网络传输信号，但是用 前最初开始研究的集成电路的发展规
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