La característica de radiació d'un semiconductor o làser de díode de pila vertical (d'ara endavant denominat&"; làser de díode de pila vertical GG") es caracteritza pel fet que la característica de radiació d'un semiconductor o làser de díode de pila vertical (en endavant,&"; Làser de díode de pila vertical GG";) és diferent del d'una font de llum de feix làser convencional amb un diàmetre de feix de diversos mil·límetres amb una divergència de feix baixa en el rang de diversos miliradians Un feix molt divergent amb divergència> IOOOmrad. Això és causat per una capa de sortida que està limitada pel< alçada="" de="" iiim,="" que="" produeix="" una="" gran="" divergència="" angular="" a="" aquesta="" alçada,="" similar="" a="" la="" difracció="" a="" l'obertura="" de="" la="" forma="" de="" la="" cresta.="" atès="" que="" l'expansió="" de="" les="" obertures="" de="" sortida="" al="" pla="" perpendicular="" i="" paral·lela="" a="" la="" capa="" semiconductora="" activa="" és="" diferent,="" es="" produeix="" una="" divergència="" de="" feix="" diferent="" al="" pla="" perpendicular="" i="" paral·lela="" a="" la="" capa="">
Per obtenir una potència de làser de díode de pila vertical de 20 a 40 W, es combinen diversos emissors làser en una anomenada tira làser per formar un conjunt làser. Normalment, entre 10 i 50 conjunts individuals d’emissors es disposen seguits en un pla paral·lel a la capa activa. El feix final d'aquestes barres té un angle d'obertura d'aproximadament 10 ° i un diàmetre del feix d'aproximadament IO mm en un pla paral·lel a la capa activa. La qualitat del feix final en aquest pla és moltes vegades inferior a la qualitat del feix final en el pla perpendicular a la capa activa. Fins i tot si l’angle de divergència del xip làser es pot reduir en el futur, encara hi haurà una relació totalment diferent de la qualitat del feix perpendicular i paral·lela a la capa activa. Com a resultat de les característiques del feix esmentades, el feix presenta una diferència molt gran en la qualitat del feix tant en la direcció vertical com en la paral·lela de la capa activa. El concepte de qualitat del feix en aquest cas es descriu mitjançant el paràmetre M2. M2 es defineix per un múltiple de la divergència del feix del feix de díode del feix làser de díodes de pila vertical que divergen per sobre del diàmetre del feix del mateix diàmetre. En el cas descrit anteriorment, s’obté un diàmetre de feix superior a 10.000 vegades el diàmetre del feix de llum en el pla vertical en un pla paral·lel a la capa activa. La divergència del feix és diferent, és a dir, gairebé la meitat de la divergència del feix s’obté en el pla paral·lel a la capa activa o en l’eix lent. El paràmetre M2 al pla paral·lel a la capa activa és, doncs, superior a diversos ordres de magnitud del valor M2 al pla perpendicular a la capa activa. Un possible objectiu de la formació de feixos és obtenir una velocitat de llum que tingui gairebé el mateix valor M2 en dos plans, és a dir, perpendiculars i paral·lels al pla de la capa activa. En l'actualitat, hi ha mètodes coneguts per formar geometries de feixos mitjançant els quals s'obté una qualitat de feix proper en dos plans principals d'un feix. L'ús de lligadures de fibra, mitjançant la disposició de la fibra òptica per formar una barra circular, es pot combinar amb una secció de feix lineal. A més, hi ha una tècnica de rotació del feix en què la radiació dels emissors individuals es fa girar 90 ° per així tornar a disposar en què el feix de llum es disposa en la direcció de l’eix de la qualitat del feix més alt. Es coneixen els següents dispositius per a aquest mètode, US5168401, EP0484276, DE4438368. Tots aquests mètodes tenen una cosa en comú, és a dir, després de la colimitació, la radiació del làser de díodes de pila vertical es gira 90 ° en la direcció de l’eix ràpid per realitzar una colimació d’eix lenta mitjançant una òptica cilíndrica comuna. Com a modificació del mètode, també és possible una font de llum lineal contínua (és a dir, l’alta densitat superficial, el tipus de làser de díode de pila vertical col·limat en la direcció de l’eix ràpid) el perfil del qual del feix (línia) es divideix després de l’element òptic i I després es disposa en forma d’existència. A més, la reordenació de la radiació dels emissors individuals es pot realitzar sense cap rotació del feix, on s’aconsegueix la reordenació de la radiació, per exemple, mitjançant un desalineament (desplaçament) paral·lel mitjançant miralls paral·lels. Els dispositius que utilitzen la tècnica de reposicionament també es descriuen a DE 1954488. En aquest cas, la radiació de la tira làser de díode de pila vertical es desvia en diferents plans i es col·lima allà per separat. Els inconvenients d’aquest art anterior es poden resumir en particular en làsers de díode de pila vertical acoblats amb fibra òptica on els feixos de llum que tenen masses de feix molt diferents en ambdues direccions axials s’acoblen normalment a la fibra òptica. En el cas d’una fibra circular, això vol dir que la possible obertura numèrica o diàmetre de fibra no s’utilitza en una direcció axial. Això es tradueix en una pèrdua important de densitat de potència, que a la pràctica es limita a uns 104 W / cm. En el mètode conegut descrit anteriorment, la diferència de longitud del recorregut en alguns casos s'ha de compensar encara més. Això es fa principalment compensant només el defecte a un grau limitat de prisma de calibratge. Les reflexions múltiples imposen requisits addicionals sobre la precisió de l'alineació, les toleràncies de fabricació i l'estabilitat dels components. Les òptiques reflectants (per exemple, de coure) tenen un alt valor d’absorció. Se sap, a més, que un sistema òptic làser d’un tipus de formació de patrons per reconstruir com a mínim un lligam de feix làser mitjançant almenys dos elements de remodelació òptica distribuïts contínuament en un recorregut de feix es configura com un anomenat pla pla. En els coneguts làsers de díodes de pila verticals, la potència radiada del dispositiu làser de díodes de pila vertical és limitada i està particularment limitada per les tires làser disponibles amb una longitud limitada, com ara la longitud d’uns IOmm en el seu eix lent (pla de l’emissiu) capa) La potència de sortida de llum típica de la tira làser està, per exemple, dins del rang màxim de 250 watts. A causa del fet que els dissipadors de calor s'utilitzen en el dispositiu de díode làser per utilitzar-los en particular, els dissipadors de calor del suport de les tires làser en la direcció de l'eix ràpid, en què les tires làseres proporcionen una compensació entre elles en una pila De la mateixa manera, la necessitat d’elements òptics per a la col·limació ràpida de l’eix es proporciona a les tires làser individuals, de manera que la densitat de pila de les tires làser és limitada a la pila que comprèn aquestes tires làser i suports auxiliars o intercanviadors de calor.