دیود لیزر

استفاده تجاری و صنعتی از دیودهای لیزر اخیراً به طور چشمگیری افزایش یافته است. ویژگی های نوری، اندازه کوچک و ناهمواری دیودهای لیزر باعث شده تا بسیاری از کاربردهای جدید تجاری شوند. خروجی دیودهای لیزر با توجه به اندازه کوچک آنها بسیار روشن است. امروزه صدها وات توان به صورت تجاری از دیودهای لیزری که تحت شرایط موج پیوسته (CW) در بسته‌هایی به کوچکی چند اینچ مکعب کار می‌کنند در دسترس است. این ویژگی باعث می شود این دستگاه ها برای انتقال تلویزیون کابلی، توسعه تلویزیون با کیفیت بالا (HDTV) و کاربردهای پزشکی مناسب باشند.

علاوه بر این، در مقایسه با انواع دیگر لیزرها، دیودهای لیزر از توان بسیار کمی استفاده می کنند. اکثر دیودهای لیزری با افت ولتاژ کمتر از 2 ولت کار می کنند و نیازهای برق که با تنظیم جریان آنها تعیین می شود. راندمان کلی بیشتر از 30 درصد در مورد دیودهای لیزر معمولی است.

از آنجایی که دیودهای لیزر از مواد نیمه هادی ساخته شده اند، نیازی به محفظه های شیشه ای شکننده یا تراز آینه ای معمول لیزرهای گازی ندارند. ناهمواری و اندازه کوچک حاصله به دیودهای لیزری اجازه می دهد تا در محیط ها و فضاهایی استفاده شوند که انواع دیگر لیزرها نمی توانند در آنها کار کنند.

خصوصیات انسجام و طول موج تک دیودهای لیزر، خروجی های این دستگاه ها را قادر می سازد تا به اندازه نقطه محدود پراش متمرکز شوند. اندازه نقطه حاصل به طول موج لیزر بستگی دارد - هر چه طول موج نور کوتاهتر باشد، اندازه نقطه کوچکتر می تواند تولید شود. عملکرد در طول موج‌های آبی و UV کوتاه‌تر، اندازه نقاط کوچک‌تر را ممکن می‌سازد، در نتیجه اجازه می‌دهد اطلاعات بیشتری روی دیسک‌های نوری با چگالی بالاتر ذخیره شود.

مزیت دیگر دیودهای لیزر این است که می توان آنها را مستقیماً در فرکانس های بالا مدوله کرد. با تعدیل جریان درایو، خروجی دیود لیزر با فرکانس هایی تا چند گیگاهرتز در ارتباطات داده پرسرعت مدوله می شود.

دیودهای لیزری کم مصرف

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).

دیودهای لیزر مخابراتی در بسته‌های 14-پین پروانه‌ای عرضه می‌شوند. اکثر آنها شامل یک ماژول خنک کننده ترمو الکتریک (TEC) هستند و همه شامل یک صفحه نصب برای اتلاف گرما هستند.

بسیاری از بسته‌های دیگر از جمله قوطی‌های کواکسیال برای دیودهای لیزر پالسی و انواع دیودهای لیزر پیگتیل فیبر با دیودهای لیزری سبک CD/DVD که در یک محفظه طراحی شده سفارشی ادغام شده‌اند که شامل اپتیک‌های فوکوس و خروجی فیبر است، استفاده می‌شوند.

لیزرهای ساطع کننده سطح حفره عمودی (VCSEL) را می توان در آرایه های 2-D برای استفاده در محاسبات نوری، چاپ و ارتباطات ساخت. ساختار لیزر آنها دارای دیافراگم دایره‌ای است که به پرتو خروجی اجازه می‌دهد به راحتی با استفاده از یک لنز کروی ساده هماهنگ شود.

دیودهای لیزری پرقدرت

اخیراً دیودهای لیزر پرقدرت که در محدوده طول موج حدود 0.8-1.1 میکرون کار می کنند به دلیل کاربردهای گسترده خود توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. این لیزرها در پمپاژ نوری لیزرهای حالت جامد مانند Nd:YAG استفاده می‌شوند که جایگزین طرح‌های لامپ فلاش سنتی می‌شوند. دیودهای لیزری پرقدرت بر روی نوار جذب کریستال دی الکتریک تنظیم می شوند که منجر به پمپاژ بسیار کارآمد میله لیزر می شود که از آن یک پرتو منسجم متمرکز با توان بالا ساطع می شود. سپس می توان از این پرتو در انواع کاربردهای صنعتی، پزشکی و نظامی استفاده کرد. دیودهای لیزر برای تطبیق باندهای جذب انواع کریستال های دی الکتریک در یک محدوده طول موج وسیع ساخته شده اند.

علاوه بر کاربردهایی که شامل پمپاژ میله های لیزر حالت جامد می شود، دیودهای لیزر پرقدرت برای اهداف مخابراتی فیبر نوری نیز بسیار مفید هستند. در این کاربردها، یک دیود لیزر پرقدرت که در طول موج 980 نانومتر کار می کند به عنوان منبع پمپ برای تقویت کننده های فیبر دوپ شده اربیوم استفاده می شود. چنین تقویت کننده های نوری در تقویت مستقیم نوری سیگنال های مخابراتی با طول موج 1550 نانومتر که در طول خطوط مخابراتی مسافت طولانی منتشر می شوند، استفاده می شود. در این روش نیاز به استفاده از مدارهای تقویت کننده الکتریکی از بین می رود و سیگنال های نوری به طور مستقیم با بازدهی بیشتر و بدون نیاز به تبدیل سیگنال نور به سیگنال الکتریکی و برگشت، تقویت می شوند.

با چیدن چندین میله دیود لیزری پرقدرت روی هم، می توان آرایه های دیود لیزری انباشته با توان خروجی بالقوه در محدوده کیلووات ایجاد کرد. چنین دستگاه هایی طیف گسترده ای از امکانات جدید را در کاربردهایی مانند جوشکاری صنعتی و برش دقیق فلزات و مواد مختلف دیگر باز می کنند.

جزئیات بیشتر، لطفاً از طریق ایمیل یا واتساپ با ما تماس بگیرید:

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