有史以来最亮的半导体激光器

主要观点总结

本文主要介绍了光子晶体激光器的发展及其在制造业和汽车行业中的应用。特别是在新型光子晶体表面发射激光器（PCSEL）的研发方面，作者详细介绍了其历史背景、工作原理以及取得的重大进展。文章还提到了PCSEL在高亮度、高效率和高能效方面的优势，以及其对于未来工业、汽车制造、光推进技术以及核聚变等领域的潜在应用。

关键观点总结

关键观点1: 光子晶体激光器的发展及其在制造业和汽车行业的应用。

介绍了激光器技术的演变，特别是在光子晶体激光器方面的进步，以及其在钢铁切割、汽车制造等领域的应用。

关键观点2: 光子晶体表面发射激光器（PCSEL）的工作原理及优势。

描述了PCSEL的独特构造和不同于传统激光器的机制，其高亮度的原因是解决了内部横向模式混合的问题，并通过控制光在激光器内部的传播来提高光束质量。

关键观点3: PCSEL技术的进展和挑战。

详细介绍了PCSEL在提高亮度、功率和效率方面的技术进步，包括双晶格方法、背面反射器的使用以及热管理策略等。同时也提到了面对更高功率应用的挑战和未来可能的技术改进。

关键观点4: PCSEL在汽车行业和其他领域的应用前景。

讨论了PCSEL在自动驾驶汽车传感器系统、激光雷达系统、核聚变和太空飞行等领域的应用潜力。

文章预览

光子晶体激光器能够熔化钢铁。 2016年，日本政府宣布了《第五期科学技术基本计划》。该计划称，人类文明始于狩猎采集，经历了农业和工业阶段，正在迅速接近信息时代的终点。正如时任首相安倍晋三所言：“我们正在见证第五章拉开帷幕。” 日本将这一章为“社会5.0”，届时将出现按需制造的商品、机器人看护、机器人出租车和机器人拖拉机。人工智能等诸多能够实现该目标的创新技术日益受到重视，而激光则是一项很容易被忽视的关键技术。 社会5.0的激光器需满足若干标准。它们必须足够小巧，能够安装在日常设备中。它们必须成本低廉，让普通金属加工工人或汽车购买者能够负担得起，这意味着它们还必须易于制造且能效高。由于大规模定制（而非大规模生产）的时代即将到来，它们还必须具有高度的可控性和适应性。 半导体激光器 ………………………………