Laser diood

Feb 24, 2022

Jäta sõnum

Laserdioodide kaubanduslik ja tööstuslik kasutamine on viimasel ajal järsult kasvanud. Laserdioodide optilised omadused, väiksus ja vastupidavus on võimaldanud turule tuua palju uusi kasutusviise. Laserdioodide väljund on nende väiksust arvestades väga hele. Tänapäeval on pidevlaine (CW) tingimustes töötavatest laserdioodidest müügil sadu vatti võimsust, mis on pakitud kuni mõne kuuptollise mõõtmega. See omadus muudab need seadmed sobivaks kaabeltelevisiooni edastamiseks, kõrglahutusega TV (HDTV) arendamiseks ja meditsiinilisteks rakendusteks.

Lisaks kasutavad laserdioodid võrreldes teist tüüpi laseritega väga vähe võimsust. Enamik laserdioode töötab pingelangustega alla 2 V ja võimsusnõuded on määratud nende praeguse seadistuse järgi. Laserdioodide puhul on tüüpiline üldine kasutegur üle 30 protsendi.

Kuna laserdioodid on valmistatud pooljuhtmaterjalidest, ei vaja nad gaasilaseritele omast habrast klaasist korpust ega peegli joondamist. Sellest tulenev vastupidavus ja väiksus võimaldavad laserdioode kasutada keskkondades ja ruumides, kus muud tüüpi laserid ei saa töötada.

Laserdioodide koherentsus ja ühe lainepikkuse omadused võimaldavad nende seadmete väljundid fokuseerida difraktsiooniga piiratud täpi suurusele. Saadud laigu suurus sõltub laseri lainepikkusest – mida lühem on valguse lainepikkus, seda väiksema laigu suurust saab tekitada. Lühema sinise ja UV-lainepikkusega töötamine võimaldab väiksemaid täppide suurusi, võimaldades seega salvestada optilistele ketastele rohkem teavet suurema tihedusega.

Laserdioodide eeliseks on ka see, et neid saab otse kõrgetel sagedustel moduleerida. Moduleerides ajami voolu, moduleeritakse laserdioodi väljundit kuni mitme GHz sagedusega kiires andmesides.


Madala võimsusega laserdioodid

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

Telekommunikatsiooni laserdioodid on saadaval liblik-{0}}tihvtiga pakendites. Enamik neist sisaldab nii termoelektrilise jahuti (TEC) moodulit kui ka paigaldusplaati soojuse hajutamiseks.

400mW 976nm FBG SM Laser Diode

Kasutatakse ka paljusid teisi pakette, sealhulgas koaksiaalpurke impulss-laserdioodide jaoks ja mitmesuguseid kiudpatsidega laserdioode, mille CD/DVD stiilis laserdioodid on integreeritud kohandatud disainitud korpusesse, mis sisaldab fokusseerimisoptikat ja kiudväljundit.

Vertical Cavity Surface Emitting Lasereid (VCSEL) saab valmistada 2-D-massiividena, mida kasutatakse optilises andmetöötluses, printimises ja sides. Nende laserstruktuuril on ümmargune ava, mis võimaldab väljundkiirt lihtsa sfäärilise läätse abil hõlpsasti kollimeerida.

VCSEL

Suure võimsusega laserdioodid

Viimasel ajal on lainepikkuste vahemikus 0,8–1,1 mikronit töötavad suure võimsusega laserdioodid pälvinud nende laialdase kasutuse tõttu palju tähelepanu. Neid lasereid kasutatakse tahkislaserite (nt Nd:YAG) optiliseks pumpamiseks, asendades traditsioonilised välklambi konstruktsioonid. Suure võimsusega laserdioodid on häälestatud dielektrilise kristalli neeldumisribale, mille tulemuseks on laservarda palju tõhusam pumpamine, millest kiirgub suure võimsusega fokuseeritud koherentne valguskiir. Seda tala saab seejärel kasutada mitmesugustes tööstuslikes, meditsiinilistes ja sõjalistes rakendustes. Laserdioodid on välja töötatud sobima erinevate dielektriliste kristallide neeldumisribadega laias lainepikkuste vahemikus.

808nm CW Laser Diode Bar Module

Lisaks tahkis-laservarraste pumpamist hõlmavatele rakendustele on suure võimsusega laserdioodid väga kasulikud ka fiiberoptilise telekommunikatsiooni jaoks. Nendes rakendustes kasutatakse erbiumiga legeeritud kiudvõimendite pumbaallikana suure võimsusega laserdioodi, mis töötab lainepikkusel 980 nm. Selliseid optilisi võimendeid kasutatakse 1550 nm lainepikkusega telekommunikatsioonisignaalide otseseks optiliseks võimendamiseks, mis levivad mööda pikamaa sideliine. Sel viisil on välistatud vajadus kasutada elektrilisi võimendusahelaid ja optilised signaalid võimendatakse otse, suurema efektiivsusega ja ilma vajaduseta valgussignaali elektrisignaaliks teisendada ja tagasi.

Mitme suure võimsusega laserdioodi varda üksteise peale asetades on võimalik teha virnastatud laserdioodide massiive, mille väljundvõimsus võib olla kilovattides. Sellised seadmed avavad laia valikut uusi võimalusi sellistes rakendustes nagu tööstuslik keevitamine ning metallide ja mitmesuguste muude materjalide täppislõikamine.

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



Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust e-posti või Whatsapi kaudu:

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