Díode làser

Feb 24, 2022

Deixa un missatge

L'ús comercial i industrial dels díodes làser ha augmentat dràsticament recentment. Les característiques òptiques, la petita mida i la robustesa dels díodes làser han permès comercialitzar molts nous usos. La sortida dels díodes làser és molt brillant tenint en compte la seva petita mida. Avui, centenars de watts de potència estan disponibles comercialment a partir de díodes làser que operen en condicions d'ona contínua (CW) en paquets tan petits com unes poques polzades cúbiques. Aquesta característica fa que aquests dispositius siguin adequats per a la transmissió de televisió per cable, desenvolupament de TV d'alta definició (HDTV) i aplicacions mèdiques.

A més, en comparació amb altres tipus de làsers, els díodes làser utilitzen molt poca potència. La majoria dels díodes làser funcionen amb caigudes de tensió inferiors a 2 V amb els requisits d'alimentació determinats per la seva configuració actual. Les eficiències generals superiors al 30 per cent són típiques en el cas dels díodes làser.

Com que els díodes làser estan fets de materials semiconductors, no requereixen els fràgils tancaments de vidre ni l'alineació dels miralls típics dels làsers de gas. La robustesa resultant i la petita mida permeten utilitzar díodes làser en entorns i espais en què altres tipus de làsers no poden funcionar.

Les característiques de coherència i longitud d'ona única dels díodes làser permeten que les sortides d'aquests dispositius es concentrin a una mida limitada de difracció. La mida del punt resultant depèn de la longitud d'ona del làser: com més curta sigui la longitud d'ona de la llum, més petita serà la mida del punt que es pot generar. El funcionament a longituds d'ona blaves i UV més curtes fa possibles mides de taques més petites, la qual cosa permet emmagatzemar més informació en discs òptics a una densitat més alta.

Un altre avantatge dels díodes làser és que es poden modular directament a altes freqüències. En modular el corrent de la unitat, la sortida del díode làser es modula amb freqüències de fins a diversos GHz en comunicacions de dades d'alta velocitat.


Díodes làser de baixa potència

Low-power laser diodes come in a variety of packages. Most have a monitor photodiode integrated with the laser diode. Generally, laser diodes emit light from both ends of their cavity. By monitoring the rear facet output beam of the laser diode, one can maintain the laser at a constant power level. For power levels in the range of 1 W or less, the most common package used is the TO-Can style and is available in either a 5.6 mm or 9 mm diameter base (Figure 1). Other packages include TO-3 packages for higher power laser diodes (>1 W).

Laser diode and monitor photodiode arrangement in can-style package

Els díodes làser de telecomunicacions vénen en paquets de 14-papallona. La majoria inclouen un mòdul de refrigerador termoelèctric (TEC) i tots inclouen una placa de muntatge per a la dissipació de la calor.

400mW 976nm FBG SM Laser Diode

S'utilitzen molts altres paquets, incloses llaunes coaxials per a díodes làser polsats i una varietat de díodes làser amb cua de fibra amb díodes làser d'estil CD/DVD integrats en una carcassa dissenyada a mida que inclou òptica d'enfocament i una sortida de fibra.

Els làsers d'emissió de superfície de cavitat vertical (VCSEL) es poden fabricar en matrius 2-D per utilitzar-los en informàtica òptica, impressió i comunicacions. La seva estructura làser té una obertura circular que permet col·limar fàcilment el feix de sortida mitjançant una lent esfèrica senzilla.

VCSEL

Díodes làser d'alta potència

Més recentment, els díodes làser d'alta potència que operen en el rang de longitud d'ona d'aproximadament 0,8-1,1 micres han estat cridant molta atenció a causa de les seves aplicacions generalitzades. Aquests làsers s'utilitzen en el bombeig òptic de làsers d'estat sòlid, com ara el Nd:YAG, substituint els dissenys tradicionals de llum de flaix. Els díodes làser d'alta potència s'ajusten a la banda d'absorció del cristall dielèctric, donant lloc a un bombeig molt més eficient de la vareta làser, des de la qual s'emet un feix de llum coherent enfocat d'alta potència. Aquest feix es pot utilitzar en una varietat d'aplicacions industrials, mèdiques i militars. Els díodes làser s'han desenvolupat per fer coincidir les bandes d'absorció d'una varietat de cristalls dielèctrics en un ampli rang de longituds d'ona.

808nm CW Laser Diode Bar Module

A més de les aplicacions que impliquen el bombeig de barres làser d'estat sòlid, els díodes làser d'alta potència també són molt útils per a telecomunicacions de fibra òptica. En aquestes aplicacions, s'utilitza un díode làser d'alta potència que funciona a la longitud d'ona de 980 nm com a font de bomba per a amplificadors de fibra dopada amb erbi. Aquests amplificadors òptics s'utilitzen en l'amplificació òptica directa dels senyals de telecomunicacions de 1550 nm de longitud d'ona que es propaguen al llarg de les línies de telecomunicacions de llarg recorregut. D'aquesta manera, s'elimina la necessitat d'utilitzar circuits amplificadors elèctrics i s'amplifica directament els senyals òptics, amb una major eficiència, i sense necessitat de convertir el senyal lluminós en senyal elèctric i viceversa.

Apilant diverses barres de díode làser d'alta potència una sobre l'altra, és possible fer matrius de díodes làser apilades amb potències de sortida potencialment en el rang de quilowatts. Aquests dispositius obren una àmplia gamma de noves possibilitats en aplicacions com ara la soldadura industrial i el tall de precisió de metalls i altres materials.

Schematic diagram showing a typical high-power stacked bar laser diode package



Més detalls, poseu-vos en contacte amb nosaltres per correu electrònic o Whatsapp:

Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com