Η εμπορική και βιομηχανική χρήση των διόδων λέιζερ έχει αυξηθεί δραματικά πρόσφατα. Τα οπτικά χαρακτηριστικά, το μικρό μέγεθος και η ανθεκτικότητα των διόδων λέιζερ επέτρεψαν την εμπορευματοποίηση πολλών νέων χρήσεων. Η έξοδος των διόδων λέιζερ είναι πολύ φωτεινή λαμβάνοντας υπόψη το μικρό τους μέγεθος. Σήμερα, εκατοντάδες watt ισχύος διατίθενται στο εμπόριο από διόδους λέιζερ που λειτουργούν υπό συνθήκες συνεχούς κύματος (CW) σε συσκευασίες τόσο μικρές όσο μερικές κυβικές ίντσες. Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά αυτές τις συσκευές κατάλληλες για μετάδοση καλωδιακής τηλεόρασης, ανάπτυξη τηλεόρασης υψηλής ευκρίνειας (HDTV) και ιατρικές εφαρμογές.
Επιπλέον, σε σύγκριση με άλλους τύπους λέιζερ, οι δίοδοι λέιζερ χρησιμοποιούν πολύ μικρή ισχύ. Οι περισσότερες δίοδοι λέιζερ λειτουργούν με πτώσεις τάσης μικρότερες από 2 V με απαιτήσεις ισχύος που καθορίζονται από την τρέχουσα ρύθμισή τους. Συνολικές αποδόσεις μεγαλύτερες από 30 τοις εκατό είναι τυπικές στην περίπτωση των διόδων λέιζερ.
Δεδομένου ότι οι δίοδοι λέιζερ είναι κατασκευασμένες από υλικά ημιαγωγών, δεν απαιτούν εύθραυστα γυάλινα περιβλήματα ή ευθυγράμμιση καθρέφτη που είναι τυπική των λέιζερ αερίου. Η προκύπτουσα ανθεκτικότητα και το μικρό μέγεθος επιτρέπουν τη χρήση διόδων λέιζερ σε περιβάλλοντα και χώρους στους οποίους δεν μπορούν να λειτουργήσουν άλλοι τύποι λέιζερ.
Τα χαρακτηριστικά συνοχής και απλού μήκους κύματος των διόδων λέιζερ επιτρέπουν στις εξόδους αυτών των συσκευών να εστιάζονται σε ένα περιορισμένο μέγεθος κηλίδας από περίθλαση. Το μέγεθος της κηλίδας που προκύπτει εξαρτάται από το μήκος κύματος του λέιζερ - όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος του φωτός, τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος της κηλίδας που μπορεί να δημιουργηθεί. Η λειτουργία σε μικρότερα μπλε και UV μήκη κύματος καθιστά πιθανά μικρότερα μεγέθη κηλίδων, επιτρέποντας συνεπώς την αποθήκευση περισσότερων πληροφοριών σε οπτικούς δίσκους με μεγαλύτερη πυκνότητα.
Ένα άλλο πλεονέκτημα των διόδων λέιζερ είναι ότι μπορούν να διαμορφωθούν απευθείας σε υψηλές συχνότητες. Με τη διαμόρφωση του ρεύματος κίνησης, η έξοδος της διόδου λέιζερ διαμορφώνεται με συχνότητες έως και αρκετά GHz σε επικοινωνίες δεδομένων υψηλής ταχύτητας.
Δίοδοι λέιζερ χαμηλής ισχύος
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).
Οι δίοδοι λέιζερ τηλεπικοινωνιών διατίθενται σε πακέτα πεταλούδας 14-. Τα περισσότερα περιλαμβάνουν και μια μονάδα θερμοηλεκτρικού ψυγείου (TEC) και όλα περιλαμβάνουν μια πλάκα στήριξης για απαγωγή θερμότητας.
Χρησιμοποιούνται πολλά άλλα πακέτα, συμπεριλαμβανομένων ομοαξονικών δοχείων για παλμικές διόδους λέιζερ και μιας ποικιλίας διόδων λέιζερ με pigtailed fiber με διόδους λέιζερ τύπου CD/DVD ενσωματωμένες σε ένα προσαρμοσμένο περίβλημα που περιλαμβάνει οπτική εστίαση και έξοδο ινών.
Τα Laser Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL) μπορούν να κατασκευαστούν σε 2-συστοιχίες D για χρήση σε οπτικούς υπολογιστές, εκτύπωση και επικοινωνίες. Η δομή τους με λέιζερ έχει κυκλικό άνοιγμα που επιτρέπει την εύκολη ευθυγράμμιση της δέσμης εξόδου χρησιμοποιώντας έναν απλό σφαιρικό φακό.
Δίοδοι λέιζερ υψηλής ισχύος
Πιο πρόσφατα, οι δίοδοι λέιζερ υψηλής ισχύος που λειτουργούν στο εύρος μήκους κύματος περίπου 0,8-1,1 micron έχουν τραβήξει μεγάλη προσοχή λόγω των ευρέως διαδεδομένων εφαρμογών τους. Αυτά τα λέιζερ χρησιμοποιούνται στην οπτική άντληση λέιζερ στερεάς κατάστασης, όπως το Nd:YAG, αντικαθιστώντας τα παραδοσιακά σχέδια λαμπτήρων φλας. Οι δίοδοι λέιζερ υψηλής ισχύος συντονίζονται στη ζώνη απορρόφησης του διηλεκτρικού κρυστάλλου με αποτέλεσμα την πολύ πιο αποτελεσματική άντληση της ράβδου λέιζερ, από την οποία εκπέμπεται μια εστιασμένη συνεκτική δέσμη φωτός υψηλής ισχύος. Αυτή η δέσμη μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία βιομηχανικών, ιατρικών και στρατιωτικών εφαρμογών. Οι δίοδοι λέιζερ έχουν αναπτυχθεί για να ταιριάζουν με τις ζώνες απορρόφησης μιας ποικιλίας διηλεκτρικών κρυστάλλων σε ένα ευρύ φάσμα μήκους κύματος.
Εκτός από τις εφαρμογές που περιλαμβάνουν την άντληση ράβδων λέιζερ στερεάς κατάστασης, οι δίοδοι λέιζερ υψηλής ισχύος είναι επίσης πολύ χρήσιμες για τηλεπικοινωνιακούς σκοπούς οπτικών ινών. Σε αυτές τις εφαρμογές, μια δίοδος λέιζερ υψηλής ισχύος που λειτουργεί σε μήκος κύματος 980 nm χρησιμοποιείται ως πηγή αντλίας για ενισχυτές ινών με πρόσμιξη έρβιου. Τέτοιοι οπτικοί ενισχυτές χρησιμοποιούνται στην άμεση οπτική ενίσχυση των τηλεπικοινωνιακών σημάτων μήκους κύματος 1550 nm που διαδίδονται κατά μήκος των γραμμών τηλεπικοινωνιών μεγάλων αποστάσεων. Με αυτόν τον τρόπο, η ανάγκη χρήσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων ενίσχυσης εξαλείφεται και τα οπτικά σήματα ενισχύονται απευθείας, με μεγαλύτερη απόδοση, και χωρίς την ανάγκη μετατροπής του φωτεινού σήματος σε ηλεκτρικό σήμα και αντίστροφα.
Με τη στοίβαξη πολλών ράβδων διόδου λέιζερ υψηλής ισχύος η μία πάνω στην άλλη, είναι δυνατό να δημιουργηθούν στοιβαγμένες συστοιχίες διόδων λέιζερ με ισχύ εξόδου δυνητικά στην περιοχή των κιλοβάτ. Τέτοιες συσκευές ανοίγουν ένα ευρύ φάσμα νέων δυνατοτήτων σε εφαρμογές όπως η βιομηχανική συγκόλληση και η κοπή ακριβείας μετάλλων και διαφόρων άλλων υλικών.
Περισσότερες λεπτομέρειες, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας μέσω email ή Whatsapp:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com