Лазерные диоды: Лазерные диоды. Виды и подключение. Устройство и работа

Содержание

Лазерные диоды. Виды и подключение. Устройство и работа

Лазерные диоды — ранее изготовление лазеров было связано с большими трудностями, так как для этого необходим маленький кристалл и разработка схемы для его функционирования. Для простого радиолюбителя такая задача была невыполнимой.

С развитием новых технологий возможность получения лазерного луча в бытовых условиях стала реальностью. Электронная промышленность сегодня производит миниатюрные полупроводники, которые могут генерировать луч лазера. Этими полупроводниками стали лазерные диоды.

Повышенная оптическая мощность и отличные функциональные параметры полупроводника позволяют применять его в измерительных устройствах повышенной точности как на производстве, в медицине, так и в быту. Они являются основой для записи и чтения компьютерных дисков, школьных лазерных указок, уровнемеров, измерителей расстояния и многих других полезных для человека устройств.

Возникновение такого нового электронного компонента является революцией в создании электронных устройств разной сложности.

Диоды высокой мощности образуют луч, который используется в медицине при выполнении различных хирургических операций, в частности по восстановлению зрения. Луч лазера способен быстро произвести коррекцию хрусталика глаза.

Лазерные диоды используются в измерительных приборах в быту и промышленности. Устройства изготавливают с разной мощностью. Мощности 8 Вт хватит для сборки в бытовых условиях портативного уровнемера. Этот прибор надежен в работе, способен создать лазерный луч очень большой длины. Попадание лазерного луча в глаза очень опасно, так как на малом расстоянии луч способен к повреждениям мягких тканей.

Устройство и принцип работы

В простом диоде на анод подается положительное напряжение, то речь идет о смещении диода в прямом направлении. Дырки из области «р» инжектируются в область «n» р-n перехода, а из области «n» в область «р» полупроводника. При расположении дырки и электрона рядом друг с другом, то они рекомбинируют и выделяют фотонную энергию с некоторой длиной волны и фонона.

Этот процесс получил название спонтанного излучения. В светодиодах он является главным источником.

Но при некоторых условиях дырка и электрон способны находиться перед рекомбинацией в одном месте продолжительное время (несколько микросекунд). Если по этой области в это время пройдет фотон с частотой резонанса, то он вызовет вынужденную рекомбинацию, и при этом выделится второй фотон. Его направление, фаза и вектор поляризации будут абсолютно совпадать с первым фотоном.

Кристалл полупроводника изготавливают в виде тонкой пластинки формы прямоугольника. По сути дела, эта пластинка и играет роль оптического волновода, в котором излучение действует в ограниченном объеме. Поверхностный слой кристалла модифицируется с целью образования области «n». Нижний слой служит для создания области «р».

В конечном итоге получается плоский переход р-n значительной площади. Два боковых торца кристалла подвергают полировке для создания параллельных гладких плоскостей, образующих оптический резонатор. Случайный фотон перпендикулярного плоскостям спонтанного излучения пройдет по всему оптическому волноводу. При этом перед выходом наружу фотон несколько раз будет отражаться от торцов и, проходя вдоль резонаторов, создаст вынужденную рекомбинацию, образуя при этом новые фотоны с такими же параметрами, чем вызовет усиление излучения. Когда усиление превзойдет потери, начнется создание лазерного луча.

Существуют различные типы лазерных диодов. Основные из них выполнены на особо тонких слоях. Их структура способна создавать излучение только параллельно. Но если волновод выполнить широким в сравнении с длиной волны, то он будет функционировать уже в различных поперечных режимах. Такие лазерные диоды называют многодомовыми.

Использование таких лазеров оправдано для создания повышенной мощности излучения без качественной сходимости луча. Допускается некоторое его рассеивание. Этот эффект используется для накачки других лазеров, в химическом производстве, лазерных принтерах. Однако при необходимости определенной фокусировки луча, волновод должен выполняться с шириной, сравнимой с длиной волны.

В этом случае ширина луча зависит от границ, которые наложены дифракцией. Такие приборы используются в запоминающих оптических устройствах, оптоволоконной технике, лазерных указателях. Необходимо заметить, что эти лазеры не способны поддержать несколько продольных режимов, и излучать лазерный луч на разных длинах волн в одно время. Запрещенная зона между уровнями энергии «р» и «n» областей диода влияет на длину волны луча.

Лазерный луч на выходе сразу расходится, так как излучающий компонент очень тонкий. Чтобы компенсировать это явление и создать тонкий луч, используют собирающие линзы. Для широких многодомовых лазеров используются цилиндрические линзы. В случае однодомовых лазеров, при применении симметричных линз, лазерный луч будет иметь эллиптическое поперечное сечение, так как вертикально расхождение превосходит размер луча в горизонтальной плоскости. Наглядным примером для этого служит лазерная указка.

В рассмотренном элементарном устройстве нельзя выделить определенную длину волны, кроме волны оптического резонатора.

В устройствах, имеющих материал, способный усилить луч в большом интервале частот, и с несколькими режимами, возможно действие на разных волнах.

Обычно лазерные диоды функционируют на одной волне, обладающей, однако значительной нестабильностью, и зависящей от различных факторов.

Разновидности

Устройство рассмотренных выше диодов имеет n-р структуру. Такие диоды имеют низкую эффективность, требуют значительную мощность на входе, и работают только в режиме импульсов. По-другому они работать не могут, так как быстро перегреются, поэтому не получили широкого применения на практике.

Лазеры с двойной гетероструктурой имеют слой вещества с узкой запрещенной зоной. Этот слой находится между слоями материала, у которого широкая запрещенная зона. Обычно для изготовления лазера с двойной гетероструктурой применяют арсенид алюминия-галлия и арсенид галлия. Каждыи из этих соединений с двумя разными полупроводниками получили название гетероструктуры.

Достоинством лазеров с такой особенной структурой является то, что область дырок и электронов, которую называют активной областью, находится в среднем тонком слое. Следовательно, что создавать усиление будут намного больше пар дырок и электронов. В области с малым усилением таких пар останется мало. В дополнение свет станет отражаться от гетеропереходов. Другими словами излучение будет полностью находиться в области наибольшего эффективного усиления.

Диод с квантовыми ямами

При выполнении среднего слоя диода более тонким, он начинает функционировать в качестве квантовой ямы. Поэтому электронная энергия будет квантоваться вертикально. Отличие между уровнями энергии квантовых ям применяется для образования излучения вместо будущего барьера.

Это эффективно для управления волной луча, зависящей от толщины среднего слоя. Такой вид лазера намного эффективнее, в отличие от однослойного, так как плотность дырок и электронов распределена более равномерно.

Гетероструктурные лазерные диоды

Основной особенностью тонкослойных лазеров является то, что они не способны эффективно удерживать луч света. Для решения этой задачи по обеим сторонам кристалла прикладывают два дополнительных слоя, которые обладают более низким преломлением, в отличие от центральных слоев. Подобная структура похожа на световод. Она намного лучше удерживает луч. Это гетероструктуры с отдельным удержанием. По такой технологии произведено большинство лазеров в 90-х годах.

Лазеры с обратной связью в основном применяют для волоконно-оптической связи. Для стабилизации волны на р-n переходе выполняют поперечную насечку для создания дифракционной решетки. Из-за этого в резонатор возвращается и усиливается только одна длина волны. Такие лазеры имеют постоянную длину волны. Она определена шагом насечки решетки. Под действием температуры насечка изменяется. Подобная модель лазера является основой телекоммуникационных оптических систем.

Существуют также лазерные диоды VСSЕL и VЕСSЕL, которые являются поверхностно-излучающими моделями с вертикальным резонатором. Их отличие состоит в том, что у модели VЕСSЕL резонатор внешний, и его конструкция бывает с оптической и токовой накачкой.

Особенности подключения

Лазерные диоды используются во многих устройствах, где необходим направленный световой луч. Основным процессом в сборке устройства с применением лазера своими руками является правильное подключение.

Лазерные диоды отличаются от led диодов миниатюрным кристаллом. Поэтому в нем концентрируется большая мощность, а следовательно и величина тока, что может привести к выходу его из строя. Для облегчения работы лазера существуют особые схемы устройств, которые называются драйверами.

Лазерам необходимо стабильное питание. Однако существуют их модели, имеющие красное свечение луча, и функционирующие в нормальном режиме даже с нестабильной сетью.

Если имеется драйвер, то все равно диод нельзя подключать напрямую. Для этого дополнительно нужен датчик тока, роль которого часто играет резистор, подключенный между этими элементами.

Такое подключение имеет недостаток в том, что отрицательный полюс питания не соединен с минусом схемы. Другим недостатком является падение мощности на резисторе. Поэтому перед подключением лазера необходимо тщательно подобрать драйвер.

Виды драйверов

Существуют два главных вида драйверов, способных обеспечить нормальный режим эксплуатации лазерных диодов.

Импульсный драйвер

выполнен по аналогии импульсного преобразователя напряжения, способного повышать и понижать этот параметр. Мощности выхода и входа такого драйвера примерно равны. Однако, существует некоторое выделение тепла, на которое расходуется незначительное количество энергии.

Линейный драйвер действует по схеме, которая чаще всего подает напряжение на диод больше, чем требуется. Для его снижения необходим транзистор, преобразующий излишнюю энергию в теплоту. Драйвер имеет малый КПД, поэтому не нашел широкого применения.

При применении линейных микросхем в качестве стабилизаторов, при уменьшении напряжения на входе диодный ток будет снижаться.

Так как питание лазеров выполняется двумя видами драйверов, схемы подключения имеют отличия.

Схема также может содержать источник питания в виде батареи или аккумулятора.

Аккумуляторы должны выдавать напряжение 9 вольт. Также в схеме должен быть резистор, ограничивающий ток, и лазерный модуль. Лазерные диоды можно найти в неисправном приводе дисков от компьютера.

Лазерный диод имеет 3 вывода. Средний вывод подключается к минусу (плюсу) питания. Плюс подключается к правой, либо левой ножке, в зависимости от фирмы изготовителя. Чтобы определить нужную ножку для подключения, необходимо подать питание. Для этого можно взять две батарейки по 1,5 В и сопротивление 5 Ом. Минус источника подключают к средней ножке диода, а плюс сначала к левой, затем к правой ножке. Путем такого эксперимента можно увидеть, какая из этих ножек является «рабочей». Таким же методом диод подключают к микроконтроллеру.

Лазерные диоды могут работать от пальчиковых батареек, аккумулятора сотового телефона. Однако нельзя забывать, что дополнительно требуется ограничивающий резистор номиналом 20 Ом.

Подключение к бытовой сети

Для этого нужно обеспечить вспомогательную защиту от всплесков напряжения высокой частоты.

 

Стабилизатор и резистор создают блок предотвращающий перепады тока. Для выравнивания напряжения применяют стабилитрон. Емкость предотвращает возникновение скачков напряжения высокой частоты. При правильной сборке обеспечивается стабильная работа лазера.

Порядок подключения

Наиболее удобным для работы будет красный диод мощностью около 200 мВт. Такие лазерные диоды установлены на дисковые приводы компьютеров.

  • Перед подключением с помощью батарейки проверить работу лазерного диода.
  • Выбрать необходимо самый яркий полупроводник. Если диод взят из дискового привода компьютера, то он светит инфракрасным светом. Луч лазера запрещается наводить на глаза, так как это приведет к повреждению глаз.
  • Диод монтировать на радиатор для охлаждения, в виде алюминиевой пластины. Для этого предварительно сверлить отверстие.
  • Между диодом и радиатором промазать термопастой.
  • Резистор на 20 Ом и 5 ватт подключить по схеме с батарейками и лазером.
  • Диод шунтировать керамическим конденсатором любой емкости.
  • Отвернуть от себя диод и проверить его работу, подключив питание. Должен появиться красный луч.

При подключении следует помнить о безопасности. Все соединения должны быть качественными.

Похожие темы:

Лазерные диоды

  1. Радиоэлектроника
  2. Схемотехника
  3. Основы электроники и схемотехники
  4. Том 3 – Полупроводниковые приборы
  1. Книги / руководства / серии статей
  2. Основы электроники и схемотехники. Том 3. Полупроводниковые приборы

Добавлено 2 июля 2017 в 02:45

Сохранить или поделиться

Лазерный светодиод

Лазерный диод является дальнейшим развитием обычного светоизлучающего диода (или светодиода, или LED). Термин «laser» на самом деле является акронимом, несмотря на то, что он часто пишется строчными буквами. «Laser» означает «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» (усиление света посредством вынужденного излучения) и относится к другому странному квантовому процессу, при котором характерный свет, излучаемый электронами, спускающимися в материале с высокоуровневых на низкоуровневые энергетические состояния, стимулирует другие электроны делать сходные «прыжки», результатом чего является синхронизированный вывод света из материала. Эта синхронизация распространяется на фазу излучаемого света, так что все световые волны, излучаемые «лазерным» материалом, имеют не только одинаковую частоту (цвет), но и одинаковую фазу, так что они усиливают друг друга и способны распространяться по очень узко ограниченному, недисперсионному лучу. Именно поэтому лазерный свет остается настолько заметно сфокусированным на больших расстояниях: каждая световая волна находится очень близко от другой.

(a) Белый свет состоит из множества волн с разными длинами. (b) Свет монохромного светодиода с одной длиной волны. (c) Фазово-когерентный лазерный свет.

Лампы производят «белый» (из смешанных частот, или из смешанных цветов) свет, как на рисунке выше (a). Обычные светодиоды производят монохроматический свет: одна частота (цвет), но разные фазы, что приводит к аналогичной дисперсии на рисунке выше (b). Лазерные светодиоды производят когерентный свет: свет и монохроматический (одноцветный) и монофазный (однофазный), что приводит к точному ограничению луча, как на рисунке выше (c).

В современно мире лазерный свет находит широкое применение: от геодезии, где прямой и недисперсионный световой луч очень полезен для точного прицеливания измерительных маркеров, до считывания и записи оптических дисков, где только узкий сфокусированный лазерный луч способен нацеливаться на микроскопические «ямы» на поверхности диска, содержащие двоичные единицы и нули цифровой информации.

Для некоторых лазерных светодиодов требуются специальные мощные «импульсные» схемы для подачи больших величин напряжения и тока во время коротких вспышек. Другие лазерные светодиоды при меньшей мощности могут работать непрерывно. В непрерывном лазере лазерное воздействие происходит только в пределах определенного диапазона токов через диод, что требует какой-то схемы регулирования тока. С возрастом лазерных светодиодов потребляемая ими мощность может меняться (для обеспечения такой же выходной мощности может потребоваться больший ток), но следует помнить, что маломощные светодиоды, как и обычные светодиоды, являются довольно долговечными устройствами с типовым сроком службы в десятки тысяч часов.

Оригинал статьи:

Теги

ДиодЛазерный диодОбучениеЭлектроника

Сохранить или поделиться

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus. com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.


Лазерные диоды с волоконным выводом

Лазерные диоды с волоконным выводом

Лазерные диоды сегодня можно встретить практически везде, ведь это простейший элемент для преобразования электроэнергии в мощное лазерное излучение. Лазерные диоды состоят из слоев полупроводниковых материалов, например, GaAs, InP или GaN. Одномодовые лазерные диоды характеризуются малой мощностью (обычно <1 Вт), многомодовые же лазерные диоды способны развить мощности от 10 Вт до нескольких киловатт.

Оптические волокна

Для передачи света, поступающего от лазерного диода, обычно используются два типа активных волокон:

Одномодовые волокна. Такие волокна имеют сердцевину диаметром в несколько мкм (например, ~ 6 мкм на длине волны 1 мкм и 9 мкм на длине волны 1,5 мкм).

Многомодовые волокна — это волокна большего диаметра, которые могут работать с гораздо более высоким уровнем оптической мощности. Стандартные версии могут иметь диаметр ядра 62, 100, 200, 400, 800 или даже> 1000 мкм. При этом, чем меньше диаметр, тем проще сфокусировать в пятно свет, исходящий от волокна, с помощью линзы или объектива микроскопа.

Рисунок 1. Принцип передачи излучения внутри сердцевины одномодового (сверху) или многомодового волокна (снизу)

Одномодовые лазерные диоды с волоконной связью

Этот тип лазерных диодов обычно заключен в корпус под названием «Бабочка», оснащен системой охлаждения и термистором. Одномодовый лазерный диод с волоконной связью может достигать выходной мощности от нескольких сотен милливатт до полутора ваттт.

Лазерный диод с волоконно-оптической связью в корпусе типа «бабочка» — сложное устройство, имеющее множество различных возможных конфигураций контактов и заземлений (полностью незаземленный, с заземленным анодом и т. д.).

Рисунок 2. Лазерный диод в корпусе типа «бабочка» с одномодовым волокном, излучающим на длине волны 976 нм. Мини-«бабочка» с десятью выводами (слева) и стандартная «бабочка» с 14-ю выводами (справа)

Рисунок 3. Другие форм-факторы лазерных диодов с волоконно-оптической связью

Сегодня среди производителей маломощных лазерных диодов есть тенденция к разработке диодов коаксиального типа. Несмотря на малые габариты, термоохлаждение и термистор по-прежнему будут присутствовать внутри такого диода.

Рисунок 4. 3 типа лазерных диодов, широко используемых в промышленности

Лазерные диоды Фабри Перро с решеткой Брэгга (или без нее)

«Стандартный» лазерный диод с волоконной связью представляет собой обычный частично отражающий полупроводниковый резонатор, у которого задняя грань имеет покрытие с высокой отражающей способностью, а передняя грань — частично отражающее покрытие. Типичный размер микросхемы лазерного диода составляет ~ 1 * 0,5 * 0,2 мм.

Краткие характеристики:

  • Диапазон мощности может достигать более 1,5 Вт
  • Полоса пропускания обычно широкая, более 1 нм
  • Выходной пучок имеет высокую степень эллиптической поляризации

Чтобы сузить полосу излучения и улучшить общую стабильность лазерного диода, производители устанавливают в выходное волокно волоконную решетку Брэгга.

Рисунок 5. Лазерный диод с решеткой Брэгга

Лазерные диоды с распределенным брээговским отражателем и обратной связью

В лазерных DBR — диодах секция брэгговская решетка непосредственно интегрирована в микросхему лазерного диода. Это позволяет сузить полосу излучения с обычных 10 нм до 0,1 нм.

Рисунок 6. Принцип работы DFB — диода и лазерного DBR — диода

Рисунок 7. Пример излучательного DFB — диода

Спектральные свойства

Интересно отметить, что спектр лазерного диода Фабри-Перро, работающего в импульсном режиме, характеризуется скачками в первые 100 с нс. На приведенном ниже графике показаны некоторые измеренные кривые такой полосы пропускания.

Рисунок 8. Скачки ширины полосы излучения лазерного диода Фабри-Перро с брэгговской решеткой

Спектральная ширина DFB — диода в непрерывном режиме намного уже, чем у лазера Фабри-Перро, даже оснащенного брэгговской решеткой.

Диоды с распределенной обратной связью также демонстрируют некоторое колебание длины волны излучения в зависимости от температуры и тока.

Также интересно посмотреть на изменение ширины полосы излучения, рассматривая короткоимпульсное излучение. Можно заметить, что ширина полосы излучения остается узкой только тогда, когда уровень тока не превышает 200 мА.

Рисунок 9. Колебания ширины полосы пропускания лазерного диода при работе в импульсном режиме. Уширение полосы пропорционально уровню тока

Схема одномодового лазерного диода

Компания AeroDIODE разработала три драйвера лазерных диодов, разработанных как для НИОКР, так и для полной интеграции фотонных систем. Все эти драйверы включают в себя элемент управления системой охлаждения, что позволяет пользователю регулировать температуру лазерного диода.

CCS от Aerodiode

Импульсные драйверы дороже линейных, однако они защищают светодиоды от электропомех и колебаний напряжения в питающей сети. Эффективность современных импульсных драйверов достигает 98%, они не требуют дополнительных мер охлаждения, а потребляемая светильником мощность равна мощности использованных светодиодов. Именно импульсные драйверы позволяют воспользоваться всеми благами энергосбережения, которые предоставляют светодиодные технологии.

Драйвер AeroDIODE оснащен двумя каналами. Один оптимизирован для работы в режиме непрерывного излучения с низким уровнем шума, другой — оптимизирован как для непрерывного излучения, так и для короткоимпульсного излучения. Центральная плата драйвера может действовать как «центр управления» для волоконного лазера.

Плата Shaper — еще один драйвер от AeroDIODE, который может решить многие проблемы, связанные с импульсным и непрерывным излучением. С помощью драйвера легко компенсировать форму импульса или снизить влияние сторонних мод. Внутренний генератор сигналов произвольной формы генерирует одну точку каждые 500 пс с динамическим диапазоном 48 дБ.

Рисунок 10. Драйверы лазерных диодов AeroDIODE. CCS — это универсальный драйвер импульсных лазерных диодов, генерирующий импульсы от 1 нс (слева). Плата Centrale — это драйвер многоканального волоконного лазерного диода, оптимизированный для одномодовых лазерных диодов (справа)

Многомодовые лазерные диоды с волоконной связью

Многомодовые лазерные диоды с волоконной связью имеют конфигурацию, схожую с многомодовыми. Существует 4 типа многомодовых лазерных диодов с оптоволоконной связью (см. рис. 11).

Одиночные излучатели: микросхема лазерного диода изолирована, собрана на вспомогательной опоре и заключена в модуль лазерного диода. Обычно их мощность достигает 15 Вт.

Несколько эмиттеров: конфигурация, в которой несколько излучателей разделены и оптически связаны вместе с другими изолированными эмиттерами в многомодовом волокне (рисунок 19 справа). Таким образом, уровень выходной мощности можно увеличить до нескольких сотен ватт, а диаметр ядра оптоволокна может быть небольшим, например, 100 или 200 мкм.

Одиночные полосы: конфигурация, в которой несколько эмиттеров соединены в полосы и заключены в модуль. Мощность достигает 50 Вт.

Несколько стержней: конфигурация, в которой несколько стержней собраны в большой корпус с водяным охлаждением и соединены в многомодовое волокно большого диаметра. Мощность таких излучателей достигает сотни ватт, иногда киловат. Такие диоды обычно подключаются к многомодовым волокнам с сердцевиной диаметром 600 или 800 мкм.

Рисунок 11. Примеры составных конфигураций многомодовых лазерных диодов

Обычно одиночный эмиттер работает на уровне напряжения ~ 1,5 В и тока ~ 15 А.

В лазерном диоде с несколькими излучателе уровень тока не изменяется (обычно 15 А макс.), но из-за последовательного соединения напряжение увеличивается (4,5 В при 15 А для лазерного диода мощностью 60 Вт).

При параллельном соединении излучателей уровень напряжения не меняется, но ток легко может достигать 45 — 50 А.

Принципиальные схемы и форм-факторы

На рисунке 12 показаны некоторые примеры конструкции одноэлементного и многоэлементного лазерного диода. Можно видеть, что разделение нескольких элементов лазерного диода и объединение их лазерного излучения в одно волокно позволяет увеличить мощность на поверхности волокна.

 

Рисунок 12. Пример конструкции одноэлементного лазерного диода (слева) и многоэлементного лазерного диода (справа)

Рисунок 13. Пример установки волоконного лазерного диода

Спектральные свойства

Во многих приложениях, связанных, например, с накачкой лазеров на редкоземельных ионах, требуется стабилизированный и узкий спектр излучения (стабилизация длины волны). Нужно, чтобы температура лазерного диода контролировалась. Для этого часто диод оснащают дополнительным элементом стабилизации длины волны — объемной брэгговской решеткой.

Рисунок 14. Синхронизированные спектры лазерного диода с длиной волны 930 нм

Схема многомодового лазерного диода

Главная проблема многомодовых лазерных диодов с выходной мощностью более 10 Вт – терморегуляция. Решить эту проблему под силу драйверу, специально разработанному для управления волоконным лазерным диодом.

CCM от AeroDIODE полностью оптимизирован для управления одним или несколькими многомодовыми лазерными диодами накачки (одноэлементными или многоэлементными устройствами). Он снабжен термоэлектрическим охладителем, который позволяет регулировать температуру лазерного диода. Это устройство с воздушным охлаждением, совместимое с лазерными диодами с оптической мощностью до 200 Вт.

©AeroDIODE

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции AeroDIODE на территории РФ 

 

Разработаны эффективные лазерные диоды на длине волны 1060 нм

 

Специалисты Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) изготовили мощные лазерные диоды, излучающие в спектральном диапазоне 1060 нм. Новые устройства отличаются высокой эффективностью и по предварительным данным имеют значительный потенциал рабочего ресурса. Эти лазеры, имеющие непрерывную мощность до 10 Вт, будут использоваться в научных исследованиях, а также широко применяться в целом ряде практических областей.

 

В группе полупроводниковых лазеров нейтронно-физического отдела (НФО) ФИАН в течение ряда лет ведутся работы, направленные на повышение выходной мощности и срока службы лазерных диодов различных спектральных диапазонов. Лазерный диод это твердотельный лазер, рабочим веществом в котором служит полупроводник, точнее кристалл, изготовленный на основе многослойных наноразмерных полупроводниковых гетероструктур. Полупроводниковый кристалл (чип) современного лазерного диода имеет миниатюрные размеры (0,1×0,5×3 мм), а накачка активной области кристалла осуществляется непосредственно от компактного безопасного низковольтного источника питания (рабочее напряжение около 2 В). Диодные лазеры как законченное устройство — наиболее легкие, компактные и экономичные среди существующих типов лазеров (полный КПД от розетки составляет около 50 %), Поэтому они — лидеры продаж лазерного рынка (по данным журнала Laser Focus, более 60% мирового производства лазеров).
В последние годы бурное развитие технологии диодных лазеров позволило повысить ресурсную непрерывную выходную мощность одиночных излучателей до уровня 8—10 Вт при сроке службы более 5 тыс. часов — этого достаточно для решения многих практических задач. Однако резервы диодных лазеров далеко не исчерпаны, ведутся интенсивные исследования и разработки, направленные на повышение КПД лазерных чипов до 65 % и более, а также продолжается поиск более эффективных методов отвода тепла от активной области лазерного кристалла (необходимо найти новые методы отвода тепловых потоков экстремально высокой плотности более 5 кВт/см2). Продвижение к решению этих проблем позволит в ближайшее время повысить ресурсную мощность одиночных лазерных диодов до 15—20 Вт.
Особый интерес для разработчиков представляют диапазоны длин волн 805—808 нм и 915—980 нм. Лазеры с такими характеристиками необходимы для научных исследований, они применяются для накачки твердотельных и волоконных лазеров. Эти лазеры широко используются в медицинской аппаратуре и навигационных приборах.
В мае 2011 г. в группе были получены мощные, высокоэффективные и потенциально ресурсные лазерные диоды, излучающие в спектральном диапазоне 1060 нм. Наиболее перспективные направления их использования: имитаторы излучения мощных твердотельных лазеров диапазона 1047—1064 нм, а в ряде случаев — дешевая замена твердотельных лазеров этого диапазона. Кроме того, эти диоды послужат источником лазерного излучения для применения в медицине (в хирургии, гинекологии, онкологии и т. д.).
Говорит ведущий научный сотрудник группы полупроводниковых лазеров НФО ФИАН кандидат физико-математических наук Виктор Безотосный: «Важное преимущество лазерных диодов это возможность плавной перестройки длины волны излучения для попадания или отстройки от определенных полос поглощения материалов простыми способами вариации температуры теплоотводящего элемента и тока накачки. На основании предварительных исследований первой серии образцов лазеров этого спектрального диапазона можно отметить их высокую эффективность, воспроизводимость ватт-амперных характеристик и потенциально высокую надежность. При ресурсных испытаниях одиннадцати лазеров в течение 100 часов при выходной мощности 8 Вт на всей партии в пределах точности измерений не было зафиксировано уменьшения мощности. А совсем недавнее усовершенствование технологий металлизации теплоотводящих элементов и процессов монтажа еще более улучшило их параметры. На отдельных образцах получена рекордная для спектрального диапазона 1060 нм эффективность в непрерывном режиме работы — выходная мощность составила более 10 Вт при токе накачки 10 А. Также нам удалось кратковременно получить максимальную воспроизводимую непрерывную выходную мощность более 20 Вт при ширине полоскового контакта излучателя 120 мкм (плотность мощности на зеркале в пиковом режиме составила около 16,7 МВт/см2).
Сейчас в нашей группе продолжаются исследования, направленные на повышение ресурсной и максимальной выходной мощности, а также повышение надежности мощных диодных лазеров за счет применения сабмаунтов с высокой теплопроводностью (до 2000 Вт/мК) на основе искусственных алмазов, выращенных методом “plasma – CVD”».


Ватт-амперные характеристики первой серии из 11 лазерных диодов, собранных на теплоотводящих элементах типа C-маунт (условия измерений — термоэлектрическое охлаждение при температуре теплоотводящего элемента 20º С).


АНИ «ФИАН-информ»

Общий вид конструкции мощного лазерного диода, смонтированного на теплоотводящем элементе типа С-маунт с цилиндрической микролинзой (зеленый цвет) для фокусировки излучения по «быстрой оси».

Выходное зеркало (голубой цвет) смонтированного мощного лазерного диода.
Ширина кристалла (горизонтальное направление) — 0,5 мм, толщина кристалла
(вертикальное направление) — 0,1 мм.

Смонтированный чип мощного лазерного диода
(вид сверху), длина резонатора (горизонтальное направление) — 4 мм.

 

Лазерные диоды, их устройство и виды

Лазерные диоды, их устройство и виды.

 

 

Лазерные диоды — полупроводниковые лазеры, построенные на базе диода.

 

Лазерные диоды

Виды лазерных диодов и их преимущества

Лазерные диоды применяются

 

Лазерные диоды:

Лазерные диоды — полупроводниковые лазеры, построенные на базе диода. В отличие от светоизлучающих диодов, работа которых основана на спонтанном излучении фотонов, лазерные диоды имеют более сложный принцип действия и структуру кристалла.

Рис. 1. Лазерные диоды

Лазерные диоды в своем строении имеют кристалл полупроводника, который выполнен в виде тонкой пластинки. Чтобы из пластинки сделать полупроводниковый электронный компонент, его легируют с двух сторон таким образом, чтобы с одной стороны получилась n-область, а с другой – p-область.

Для того чтобы запустить механизм вынужденного излучения фотонов с одинаковыми параметрами из кристалла формируют оптический резонатор: две боковые стороны (торцы) кристалла полируются для образования гладких параллельных плоскостей. Случайный фотон спонтанного излучения, проходя вдоль резонатора, будет вызывать вынужденную рекомбинацию, создавая новые фотоны с теми же параметрами, запуская механизм вынужденного излучения.

Рис. 2. Устройство лазерного диода

Вследствие дифракции, выходящий из кристалла полупроводника когерентный свет рассеивается, поэтому для формирования узконаправленного пучка применяются собирающие линзы.

Основными материалами, используемыми при производстве лазерных диодов, являются арсенид галлия GaAs, арсенид галлия алюминия AlGaAs, фосфид галлия GaP, нитрид галлия GaN, нитрид галлия индия InGaN и другие.

А, если вам нужны запчасти для мобильных телефонов, ноутбуков или планшетов, то на сайте optnb.ru, вы можете купить соответствующие детали.

 

Виды лазерных диодов и их преимущества:

– лазер с двойной гетероструктурой. Чаще всего для реализации лазера на основе двойной гетероструктуры используют арсенид галлия (GaAs) и арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). Каждое соединение двух таких различных полупроводников называется гетероструктурой. В этих устройствах слой материала с более узкой запрещённой зоной располагается между двумя слоями материала с более широкой запрещённой зоной. Преимущество лазеров с двойной гетероструктурой состоит в том, что область сосуществования электронов и дырок («активная область») заключена в тонком среднем слое. К тому же свет будет отражаться от самих гетеропереходов, то есть излучение будет целиком заключено в области максимально эффективного усиления;

– диод с квантовыми ямами. Если средний слой диода с двойной гетероструктурой сделать ещё тоньше, такой слой начнёт работать как квантовая яма. Это означает, что в вертикальном направлении энергия электронов начнёт квантоваться. Разница между энергетическими уровнями квантовых ям может использоваться для генерации излучения вместо потенциального барьера. Такой подход очень эффективен с точки зрения управления длиной волны излучения, которая будет зависеть от толщины среднего слоя. Эффективность такого лазера будет выше по сравнению с однослойным лазером благодаря тому, что зависимость плотности электронов и дырок, участвующих в процессе излучения, имеет более равномерное распределение;

– гетероструктурные лазеры с раздельным удержанием. Основная проблема гетероструктурных лазеров с тонким слоем — невозможность эффективного удержания света. Чтобы преодолеть её, с двух сторон кристалла добавляют ещё два слоя. Эти слои имеют меньший коэффициент преломления по сравнению с центральными слоями. Такая структура более эффективно удерживает свет;

– лазеры с распределённой обратной связью. Лазеры с распределённой обратной связью (РОС) чаще всего используются в системах многочастотной волоконно-оптической связи. Чтобы стабилизировать длину волны, в районе p-n перехода создаётся поперечная насечка, образующая дифракционную решётку. Благодаря этой насечке, излучение только с одной длиной волны возвращается обратно в резонатор и участвует в дальнейшем усилении. РОС-лазеры имеют стабильную длину волны излучения, которая определяется на этапе производства шагом насечки, но может незначительно меняться под влиянием температуры.

 

Лазерные диоды применяются:

в оптоволоконных сетях;

в различном измерительном оборудовании, например лазерных дальномерах, рулетках;

в лазерных указках и т.п.;

в проигрывателях CD- и DVD-дисков, в устройствах HD DVD и Blu-Ray.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

Найти что-нибудь еще?

Похожие записи:

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 1 360

Laser Track: Лазерные диоды

Только добившись полной вертикальной интеграции линейки производимых продуктов фирма может гарантировать их стабильное качество и надёжность. Большинство современных твердотельных лазеров и лазерных систем на их основе немыслимы без диодной накачки. Не будет преувеличением сказать, что лазерные диоды — это тот фундамент, тот краеугольный камень, на котором зиждется подавляющее большинство научных и технологических применений лазеров и любой производитель лазеров должен уделять им особое внимание. Для того, чтобы не зависеть от поставщиков лазерных диодов и иметь полный контроль над качеством и оптимизацией их параметров, фирма Coherent приобрела заводы по эпитаксиальному выращиванию полупроводников (методом напыления молекулярным лучом) в Тампере (Финляндия) и в Силиконовой Долине (США).

Вертикальная интеграция линейки продуктов Coherent

Качество Coherent начинается от эпитаксиального реактора, где осуществляется выращивание полупроводникового материала. Готовые пластинки нарезают на стандартные полоски (линейка из 19 излучателей) и закрепляют на массивном основании, обеспечивающем теплоотвод и подвод тока. Получившуюся линейку упаковывают в запаянный позолоченный корпус, заполненный сухим азотом. Излучение от каждого из 19 излучателей, с помощью тонких световодов заводится внутрь оптического моноволокна. Так получается следующий уровень интеграции — FAP-B (Fiber Array Package) — линейка с оптоволокном. Эта линейка также упаковывается в герметичный корпус, но уже снабженный пельтье-элементами, термистором и фотодиодом, обеспечивающими контроль температуры и мощности. Встроенный EEPROM содержит информацию о параметрах данной конкретной линейки. Это FAP-Integrated Package — линейка в интегрированном корпусе. Диодные лазерные системы фирмы Coherent используются во всех непрерывных и импульсных твердотельных лазерах фирмы Coherent, и их суммарное время наработки исчисляется многими десятками миллионов часов. Таким образом, утверждая, что лазерные диоды фирмы Coherent обладают высочайшей надёжностью и долговечностью, мы опираемся на обширнейшую статистику их использования. В свою очередь твердотельные лазеры фирмы Coherent зачастую применяются для накачки перестраиваемых и ультрабыстрых лазеров фирмы Coherent, которые, в свою очередь, могут быть снабжены усилителями, параметрикой и генераторами кратных/разностных частот фирмы Coherent. Но в основании работоспособности всей этой гигантской пирамиды продуктов лежит работоспособность маленьких полупроводниковых излучателей. Поэтому на каждом этапе интеграции, от бескорпусной линейки до твердотельного лазера, производится строжайший отбор и всестороннее тестирование, результатом которых стала многолетняя безупречная репутация фирмы Coherent и её продукции.

ТИПЫ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ COHERENT:

 

Conduction Cooled Package (CCP)

Horizontal Array

Fiber Array Package
(FAP)

 

  • Линейки с охлаждением теплопроводностью
  • Технология пайки PulseLife™ 

 

 

  • Горизонтальные стеки
  • Технология пайки PulseLife™ 
  • Мощность до 60 Вт на линейку

 

 

  • Линейки с оптоволоконным выходом
  • 795, 808, 880, 940,
    980 нм

 

G-Stack

Single Emitter

Onyx™ MCCP

<map name=»map5″> <area shape=»RECT» coords=»0″ href=»http://lasertrack. ru/SingleEmitter.htm» /> <area href=»http://lasertrack.ru/SingleEmitter.htm» shape=»default» /> <area href=»http://lasertrack.ru/SingleEmitter.htm» coords=»0, 0, 10000, 10000″ shape=»rect» /></map>

<map name=»map4″> <area shape=»RECT» href=»http://lasertrack.ru/MCCP.htm» /> <area href=»http://lasertrack.ru/MCCP.htm» shape=»default» /> <area href=»http://lasertrack.ru/MCCP.htm» coords=»0, 0, 10000, 10000″ shape=»rect» /></map>

 

  • Технология пайки PulseLife™ 
  • Мощность до 200 Вт на линейку в квазинепрерыве

 

 

  • Стандартные корпуса
  • от 680 до 980 нм

 

 

  • Массивы  с микроканальным охлаждением
  • Жесткая пайка
  • Мощность до 100 Вт на линейку

Код ТН ВЭД 8541401009.

Прочие светоизлучающие диоды (LED), включая лазерные диоды. Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности ЕАЭС

Технические средства для инвалидов

Двигатели и генераторы электрические.. (НДС):

Постановление 1042 от 30.09.2015 Правительства РФ

 

0% — 27. Специальные средства для обмена информацией,получения и передачи информации для инвалидов с нарушениями зрения, слуха и голосообразования, которые могут быть использованы только для профилактики инвалидности или реабилитации инвалидов

0% — 36. Специальные технические средства для обучения инвалидов и осуществления ими трудовой деятельности, которые могут быть использованы только для профилактики инвалидности или реабилитации инвалидов

0% — 38. Технические средства для развития у инвалидов навыков ориентации в пространстве, самостоятельного передвижения, повседневного самообслуживания, для тренировки речи, письма и общения, умения различать и сравнивать предметы, средства для обучения программированию, информатике, правилам личной безопасности

20% — Прочие

 

Комплектующие для гражданских воздушных судов

Реакторы ядерные; котлы. . (НДС-авиазапчасти):

Федеральный закон 117-ФЗ от 05.08.2000 ГД РФ

 

0% — авиационные двигатели, запасные части и комплектующие изделия, предназначенные для строительства, ремонта и (или) модернизации на территории Российской Федерации гражданских воздушных судов, при условии представления в таможенный орган документа, подтверждающего целевое назначение ввозимого товара

20% — Прочие

RP Photonics Encyclopedia — конические лазерные диоды, качество луча, яркость, лазерные диоды высокой яркости, конические диодные полосы

Энциклопедия> буква T> конические лазерные диоды

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics. Среди них:

Найдите более подробную информацию о поставщиках в конце этой статьи энциклопедии или посетите наш

Вас еще нет в списке? Получите свою заявку!

Определение: лазерные диоды с конической областью для достижения более высокого качества луча

немецкий: Trapez-Laserdioden

Категория: лазеры

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr.Rüdiger Paschotta

Одномодовые лазерные диоды могут излучать лазерный свет с высоким качеством луча, но только со скромной оптической мощностью, например несколько десятков милливатт. Для гораздо более высоких выходных мощностей можно использовать лазерные диоды с широким сечением и широкой излучающей областью; они, однако, обычно имеют гораздо более низкое качество луча и, следовательно, лишь умеренную яркость (яркость). Для достижения комбинации высокой выходной мощности и высокого качества луча были разработаны конические лазерные диоды . Их можно назвать лазерными диодами высокой яркости . В то время как их выходная мощность аналогична выходной мощности лазерных диодов с широким сечением (ориентировочно несколько ниже), их коэффициент M 2 обычно составляет порядка 2, то есть не очень далеко от дифракционного ограничения.

Принцип работы

Рисунок 1: Упрощенная установка конического полупроводникового лазерного диода. Синяя область — это активная область, которая также действует как волновод, по крайней мере, в вертикальном измерении.

Конический лазерный диод имеет конструкцию полупроводникового кристалла, аналогичную конструкции конического диода-усилителя.Наиболее существенное отличие состоит в том, что в то время как работа лазера в конусном усилителе подавляется за счет минимизации отражений от торцевых поверхностей, конусообразный лазерный диод демонстрирует такие торцевые отражения, поэтому он может генерировать лазер без внешней оптической обратной связи. Задняя сторона обычно имеет высокий коэффициент отражения, в то время как коэффициент отражения передней поверхности относительно невелик. Можно также интегрировать решетку Брэгга в небольшую область волновода для выбора длины волны излучения и уменьшения ширины линии излучения.

В отличие от обычного широкополосного лазерного диода, у которого ширина активной области постоянна по всей длине, конический лазерный диод демонстрирует существенные дополнительные потери мощности для света, возвращающегося с выходной стороны в малый волновод. Это связано с действием пространственной фильтрации, которое улучшает качество луча. Часть возвращающегося света может вызвать оптическую накачку областей за пределами небольшого волновода, что нежелательно; чтобы предотвратить это, можно сделать эту область поглощающей с помощью дополнительных средств (например,грамм. приложив в этой области напряжение обратного смещения), или включите несколько дополнительных канавок для устранения такого света. Упомянутые дополнительные потери в фильтре не обязательно оказывают сильное влияние на эффективность преобразования мощности, особенно если отражательная способность передней поверхности мала. Детали работы лазера с модовой фильтрацией сложны, и для анализа деталей и оптимизации конструкции устройства требуются сложные имитационные модели.

В горизонтальном направлении лазерный резонатор сужающегося лазерного диода можно рассматривать как неустойчивый резонатор, имеющий характерное свойство высоких дифракционных потерь.

Конические диодные стержни

Некоторые диодные линейки изготовлены из конических лазерных диодов вместо обычных широкополосных лазерных диодов. Это приводит к значительному улучшению качества луча и, соответственно, большей яркости (яркости). Хотя излучение разных эмиттеров все еще обычно взаимно некогерентно, расходимость луча в горизонтальном направлении существенно уменьшается.

Дальнейшее существенное увеличение яркости возможно с помощью методов объединения лучей — например, спектрального объединения лучей, когда разные излучатели работают на немного разных длинах волн.

Диодные лазеры с внешним резонатором и сужающимися усилителями

Поставщики

Справочник покупателя RP Photonics содержит информацию о 7 поставщиках конических лазерных диодов. Среди них:

eagleyard Photonics

Конические усилители сочетают в себе превосходный луч с высочайшей выходной мощностью от одного излучателя. Их монолитная конструкция представляет собой одномодовую гребенчатую секцию волновода с конической структурой. Они являются первым выбором для настроек усилителя мощности главного осциллятора, наследуя все свойства исходного источника.Выберите частотный диапазон и найдите подходящий полупроводниковый оптический усилитель.

Вопросы и комментарии пользователей

Здесь вы можете оставлять вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о приеме на основании определенных критериев. По сути, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы скоро удалили его.(См. Также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личный отзыв или консультацию от автора, пожалуйста, свяжитесь с ним, например по электронной почте.

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если позже вы откажетесь от своего согласия, мы удалим эти данные.) Поскольку ваши материалы сначала рассматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

Библиография

[1] М.Такахаши и Т. Отоши, «Конечно-разностный анализ во временной области лазерных диодов, интегрированных с сужающимися расширителями луча», IEEE Photon. Technol. Lett. 11 (5), 524 (1999), DOI: 10.1109 / 68.759386
[2] K. Paschke et al. , «Конические диодные лазеры на 980 нм с почти дифракционным ограничением и выходной мощностью 7,7 Вт», IEEE J. Sel. Вершина. Quantum Electron. 11 (5), 1223 (2005), DOI: 10.1109 / JSTQE.2005.853840
[3] G. L. Bourdet et al., «Мощная линейная решетка с малой расходимостью пучков с квазидифракционным ограничением, питаемых коническими диодами», Прил. Опт. 46 (25), 6297 (2007), DOI: 10.1364 / AO.46.006297
[4] J. M. G. Tijero et al. , «Повышенная яркость конических лазерных диодов на основе асимметричной эпитаксиальной конструкции», IEEE Photon. Technol. Lett. 19 (20), 1640 (2007), DOI: 10.1109 / LPT.2007.3
[5] C. Fiebig et al. , «Конический диодный лазер с секцией поглотителя обратного смещения», IEEE Photon.Technol. Lett. 21 (23), 1755 (2009), DOI: 10.1109 / LPT.2009.2032781
[6] OB Jensen, «Генерация зеленого света мощностью 1,5 Вт за счет генерации второй гармоники за один проход одночастотного диодного лазера с коническим диодом ”, Опт. Express 17 (8), 6532 (2009), DOI: 10.1364 / OE.17.006532
[7] D. Vijayakumar et al. , «Комбинирование спектральных лучей конической диодной лазерной линейки 980 нм», Опт. Экспресс 18 (2), 893 (2010), DOI: 10.1364 / OE.18.000893
[8] D. Виджаякумар et al. , «Работа с узкой шириной линии конической диодной лазерной линейки с управляемым усилением 980 нм», Опт. Express 19 (2), 1131 (2011), doi: 10.1364 / OE.19.001131
[9] F. Feng, «Связь в свободном пространстве с управлением лучом двухэлектродного конического лазерного диода с использованием жидкокристаллического SLM. ”, J. Lightwave Technol. 31 (12), 2001 (2013), DOI: 10.1109 / JLT.2013.2262372
[10] Э. Бейатли, «Эффективные лазеры Tm: YAG и Tm: LuAG с накачкой коническими диодами с длиной волны 681 нм», Appl.Опт. 58 (11), 2973 (2019), DOI: 10.1364 / AO.58.002973
[11] Э. Беятли, «Конический александритовый лазер непрерывного действия с диодной накачкой», J. Opt. Soc. Являюсь. B 30 (12), 3184 (2013), DOI: 10.1364 / JOSAB.30.003184
[12] Y. Li et al. , “Характеристики выходной мощности и расходимости пучка терагерцовых квантово-каскадных лазеров с конусом”, Опт. Express 21 (13), 15998 (2013), doi: 10.1364 / OE.21.015998

(Предлагайте дополнительную литературу!)

См. Также: конические усилители, лазерные диоды большой площади, диодные линейки, лазерные диоды высокой яркости
и другие товары в категории лазеры

Если вам нравится эта страница, поделитесь ссылкой со своими друзьями и коллегами, e.грамм. через соцсети:

Эти кнопки общего доступа реализованы с учетом конфиденциальности!

Код для ссылок на других сайтах

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь необходимый код.

HTML-ссылка на эту статью:

   
Статья о конических лазерных диодах

в
Энциклопедия RP Photonics

С изображением предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):

   
alt = "article">

Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:

  * [https://www.rp-photonics.com/tapered_laser_diodes.html 
статья «Конические лазерные диоды» в энциклопедии RP Photonics]

RP Photonics Encyclopedia — широкополосные лазерные диоды, широкие полосы, лазерные диоды с одним излучателем, конические лазерные диоды, яркость, лазер с широким излучателем

Энциклопедия> буква B> лазерные диоды с широким излучением

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics. Среди них:

Найдите более подробную информацию о поставщиках в конце этой статьи энциклопедии или посетите наш

Вас еще нет в списке? Получите свою заявку!

Определение: лазерные диоды с сильно асимметричной формой излучающей области

Альтернативные термины: излучатели с широкой полосой, диоды высокой яркости

Более общий термин: лазерные диоды

Немецкий: Breitstreifen-Laserdioden

Категории: лазеры, оптоэлектроника

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr. Rüdiger Paschotta

Лазерные диоды с широкой полосой (также называемые лазерными диодами с широкой полосой или с широким излучателем , лазерными диодами с одним излучателем и диодными лазерами высокой яркости ) представляют собой лазерные диоды с торцевым излучением, у которых излучающая область находится на передней грани имеет форму широкой полосы (см. рисунок 1), размером, например, 1 мкм × 100 мкм. Из-за асимметрии излучателя свойства пучка также полностью различаются для двух направлений:

  • В вертикальном (коротком) направлении высота (напр.грамм. 1 мкм) достаточно мал, чтобы получить одномодовое наведение и, следовательно, качество луча, по существу ограниченное дифракцией, с коэффициентом M 2 лишь немного выше 1. Из-за небольшого размера апертуры расходимость луча в этом направлении относительно велика, при этом полуугол расходимости луча составляет, например, 370 мрад, что соответствует угловому диапазону на полувысоте 25 °. Из-за такого быстрого расхождения это направление называется быстрой осью , направлением .
  • В длинном направлении ( направление медленной оси ) ширина полосы может составлять e.грамм. 50, 100, 200 мкм или даже больше, так что свет распределяется по многим пространственным модам в этом направлении. В результате расходимость луча намного больше, чем для ограниченного дифракцией луча с таким размером, хотя все же значительно меньше, чем для направления быстрой оси. (Типичные значения составляют около 5–10 ° FWHM.) Снижается качество луча с точки зрения фокусируемости; M 2 может быть порядка, например, 20 для полосы 100 мкм. Кроме того, профиль луча может быть многопиковым в горизонтальном направлении, а форма диаграммы интенсивности может зависеть от тока инжекции.

Волновые фронты на выходной грани приблизительно плоские в горизонтальном и вертикальном направлениях, но может быть некоторый астигматизм, то есть немного разное положение фокуса для двух направлений.

Рисунок 1: Лазерный диод большой площади.

Чем шире полоса, тем выше достижимая мощность, но тем хуже качество луча в «медленном» направлении. Технологическая тенденция состоит в том, чтобы получать все более высокие мощности даже от узких полосок, но это ограничивается высокой оптической интенсивностью на передней грани (которая может привести к катастрофическому отказу) и, возможно, тепловыми проблемами.Для получения более высоких мощностей можно использовать специальные методы пассивации граней. Для апертуры шириной 100 мкм выходная мощность коммерческого устройства обычно составляет от нескольких ватт или до порядка 10 Вт.

Фигура 2: Эволюция радиусов луча на выходе широкополосного лазерного диода в «быстром» и «медленном» направлении. Радиус луча начинается с гораздо меньшего значения в направлении быстрой оси, но быстро увеличивается.

Сильно асимметричный профиль пучка и большая расходимость в «быстром» направлении требуют особой осторожности, например.грамм. для правильной коллимации выходного сигнала широкого лазерного излучения. Распространенным методом является использование цилиндрической линзы «коллиматор с быстрой осью» с высокой числовой апертурой в непосредственной близости от грани диода. Такая линза коллимирует луч в направлении быстрой оси до того, как радиус луча станет слишком большим. Вторую цилиндрическую линзу на большем расстоянии затем можно использовать для коллимации в направлении медленной оси. Выбирая линзы с подходящим фокусным расстоянием, можно получить круговой луч, который, однако, будет иметь разные углы расходимости в двух направлениях из-за разных значений качества луча.

Резонатор лазера в большинстве случаев монолитный, с отражениями от диэлектрических покрытий на торцах полупроводникового кристалла. В менее распространенных случаях чип усиления с антиотражающим покрытием на одной стороне используется во внешнем лазерном резонаторе (→ диодные лазеры с внешним резонатором ).

Лазерные диоды с широким сечением часто используются для накачки твердотельных лазеров. Устройство с излучателем шириной 200 мкм может излучать, например, 2–4 Вт, так что лазер с накачкой может излучать до ≈ 2 Вт.Лазерный диод часто устанавливается на термоэлектрический охладитель, который позволяет настраивать длину волны излучения в пределах нескольких нанометров, так что пик излучения может быть согласован с максимумом поглощения лазерного кристалла.

Особенности

Некоторые диодные линейки предлагаются со специальными характеристиками:

  • Коллимационная линза с быстрой осью может быть интегрирована в корпус лазера. Это полезно, поскольку допуск соосности для внешнего монтажа будет жестким.Также существуют лазерные диодные модули со встроенной коллимацией пучка в обоих направлениях.
  • Встроенная решетка Брэгга может стабилизировать длину волны излучения и значительно сузить спектр излучения. То же самое могло быть достигнуто и с внешней объемной решеткой Брэгга.
  • Имеется конусообразный лазерный диод , имеющий область, в которой ширина и, следовательно, площадь активной области значительно увеличиваются в направлении распространения. За счет прямой области с меньшей шириной достигается лучшее качество луча и яркость (яркость), чем в лазерном диоде с максимальной шириной по всей активной области.Поэтому такие диоды часто называют лазерными диодами высокой яркости.

Конические усилители

В качестве альтернативы диодному лазеру с широкой зоной действия можно использовать конический усилитель либо как часть устройства MOPA, либо как диодный лазер с внешним резонатором. С помощью этой технологии можно получить аналогичную выходную мощность в сочетании с гораздо лучшим качеством луча.

Сравнение с диодными шинами

Комбинация нескольких эмиттеров большой площади в одном устройстве приводит к диодной линейке, которая может излучать десятки ватт или даже более 100 Вт оптической мощности.Однако диодная линейка имеет более низкую яркость, чем лазер с одним излучателем, несмотря на более высокую выходную мощность, поскольку качество луча намного ниже. По этой причине конструкция лазера с диодной накачкой обычно проще при использовании диодов с широкой площадью накачки. Даже для мощных лазеров, в том числе мощных волоконных лазеров и усилителей, накачка значительным числом лазеров большой площади вместо меньшего количества диодных полос имеет некоторые преимущества. Одна из них заключается в том, что диодные лазеры с широкой зоной действия, кроме диодных стержней, обычно можно включать и выключать довольно часто, не сокращая срок службы.

Поставщики

Справочник покупателя RP Photonics содержит информацию о 19 поставщиках лазерных диодов для широкой области действия. Среди них:

Лазеры RPMC

Лазеры RPMC предлагают один из самых широких диапазонов длин волн среди доступных лазерных диодов, от УФ до ИК. Наши многомодовые лазерные диоды включают одиночные эмиттеры, мультиэмиттеры, стопки, массивы (линейки), объемные брэгговские решетки, лазерные диодные модули и многоволновые лазерные диоды, доступные в вариантах для свободного пространства и с оптоволоконной связью.

eagleyard Photonics

Лазеры большой площади работают в многомодовом режиме в пространственном и продольном направлении. Они используются для накачки твердотельных лазеров, сенсорной техники, обработки материалов, медицинских приложений (например, фотодинамической терапии), а также в научных исследованиях. Eagleyard предлагает лазеры с широким диапазоном действия с длинами волн от 670 до 1120 нм и выходной мощностью от 1 до 18 Вт в непрерывном режиме. Ширина полосы от 60 до 400 мкм позволяет оптимизировать структуру луча и мощность для вашего приложения.

Вопросы и комментарии пользователей

Здесь вы можете оставлять вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о приеме на основании определенных критериев. По сути, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы скоро удалили его. (См. Также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личный отзыв или консультацию от автора, свяжитесь с ним e. грамм. по электронной почте.

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если позже вы откажетесь от своего согласия, мы удалим эти данные.) Поскольку ваши материалы сначала рассматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

Библиография

[1] R. J. Lang et al. , «Спонтанная филаментация в усилителях диодных лазеров большой площади», IEEE J.Quantum Electron. 30 (3), 685 (1994), DOI: 10,1109 / 3,286155
[2] H. Adachihara et al. , «Пространственно-временной хаос в полупроводниковых лазерах с широкой зоной действия», J. Opt. Soc. Являюсь. B 10 (4), 658 (1993), doi: 10.1364 / JOSAB.10.000658
[3] A. Jechow, V. Raab и R. Menzel, «Настраиваемое излучение с узкой полосой пропускания 6,8 Вт от одиночного полосовой непрерывный широкополосный лазерный диод в простом внешнем резонаторе », Прил. Опт. 47 (10), 1447 (2008), DOI: 10.1364 / AO.47.001447
[4] Дж. Пипрек, «Эффекты инверсной термолинзы на просветление в дальнем поле лазерных диодов с широкой зоной действия», IEEE Photon. Technol. Lett. 25 (10), 958 (2013), DOI: 10.1109 / LPT.2013.2255590
[5] V. Svetikov et al. , «Выделение боковых мод высокого порядка в лазерном диоде с широкой зоной действия по цифровой планарной голограмме», J. Opt. Soc. Являюсь. B 30 (3), 610 (2013), DOI: 10.1364 / JOSAB.30.000610
[6] M.Niebuhr et al. , “Стабилизация мод диодного лазера с широкой площадью поперечного сечения с помощью внешней объемной брэгговской решетки”, Опт. Express 23 (9), 12394 (2015), DOI: 10.1364 / OE.23.012394
[7] L. Wang et al. , «Настройка потерь мощных широкополосных диодных лазеров», Опт. Lett. 44 (14), 3562 (2019), doi: 10.1364 / OL.44.003562

(Предлагайте дополнительную литературу!)

См. Также: лазерные диоды, диодные линейки, полупроводниковые лазеры, качество луча, конические усилители, лазерные диоды высокой яркости
и другие товары в категориях оптоэлектроника, лазеры

Если вам нравится эта страница, поделитесь ссылкой со своими друзьями и коллегами, e.грамм. через соцсети:

Эти кнопки общего доступа реализованы с учетом конфиденциальности!

Код для ссылок на других сайтах

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь необходимый код.

HTML-ссылка на эту статью:

   
Статья о лазерных диодах большой площади

в
Энциклопедия RP Photonics

С изображением предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):

   
= "article">

Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:

  * [https://www.rp-photonics.com/broad_area_laser_diodes.html 
статья о лазерных диодах с широким диапазоном действия в энциклопедии RP Photonics]

Все длины волн и бренды лазерных диодов, один сайт, товары для сравнения.

Все длины волн лазерных диодов и бренды, Один сайт, товары для сравнения.

Почему ученые и инженеры выбирают LaserDiodeSource.com?

Вы получаете прямую и быструю техническую поддержку

ОТ ИНЖЕНЕРА

НЕТ ПРОДАЖИ посередине.
Вы получаете прямой доступ к инженеру по продукту. Системы обмена сообщениями и электронной почты нашей платформы автоматически перенаправляются непосредственно к нужному инженеру. Мы исключаем «посредников» продавца, то есть задержек во времени при решении технических вопросов. Больше никаких форм «Связаться с нами». У каждого продукта есть назначенный инженер в нашей базе данных обмена сообщениями, который предоставит вам прямой и немедленный доступ к нужной информации службы поддержки.

прочитайте больше

Вы покупаете-ПРЯМО и получаете

по самым низким ценам

БЕЗ НАЗНАЧЕНИЯ.
Производители устанавливают собственные прямые цены на нашей платформе. Чтобы гарантировать, что вы получаете самую низкую цену, все цены на нашем сайте публикуются непосредственно производителем или поставщиком. Цены указаны напрямую с завода без наценок.

прочитайте больше

у вас есть доступ к проверенным

глобальным поставщикам

НАДЕЖНЫЕ БРЕНДЫ И ПОСТАВЩИКИ.
Мы упрощаем закупки напрямую у ведущих мировых поставщиков. Мы работаем только с проверенными и проверенными поставщиками. Мы заботимся о том, чтобы ваша покупка была защищена, безопасна, чтобы вы получали заказанные вами товары высокого качества и были полностью удовлетворены.

прочитайте больше

фильтр

лазерные диоды по длине волны

  • 370 нм — 532 нм

    InGaN, GaN

  • 600 нм — 795 нм

    InAlGaAs, AlGaInP, GaAs

  • 800 нм — 895 нм

    AlGaAs, GaAs

  • 900 нм — 1190 нм

    InGaAs, AlGaAs, GaAs

  • 1200 нм — 1305 нм

    InGaAsP, InP

  • 1310 нм — 1690 нм

    InAlGaAs, InGaAsP, InP, InGaAs

  • 1700 нм — 1950 нм

    AlGaIn, AsSb

  • 2000 нм — 2760 нм

    AlGaIn, AlAsSb, AsSb

  • 2800 нм — 15000 нм

    GaAs, AlGaAs

Лазерные диоды — это полупроводниковые устройства, которые преобразуют подаваемую электрическую мощность в выходной концентрированный свет определенной длины волны, когерентности и фазы. Их фундаментальная структура основана на легированном полупроводниковом p-n переходе. Конкретный рецепт используемых полупроводниковых материалов, таких как галлий и арсенид, выбирается в зависимости от его способности производить определенную длину волны лазера. Когда к полупроводниковому переходу p-n прикладывается постоянный ток, дырки инжектируются из легированной «р» части полупроводникового материала, а электроны инжектируются из легированной «n» части. Рекомбинация электрона с дыркой — это, по сути, падение электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий уровень.Результатом этого изменения энергии является генерация и испускание фотона. Когда используются определенные полупроводниковые и оптические конструктивные ограничения, этот процесс создания фотонов можно контролировать для получения стимулированного излучения концентрированного лазерного света той же длины волны: Техническое введение в лазерные диоды и основные принципы проектирования »

Почему ученые и инженеры


выбирают лазерный диодный источник?

Вы получаете прямую и быструю техническую поддержку

ОТ ИНЖЕНЕРА

НЕТ ПРОДАЖИ посередине. Получите ПРЯМОЙ доступ к нужному заводскому инженеру для вашего продукта.
Системы обмена сообщениями и электронной почты нашей платформы автоматически перенаправляются непосредственно к нужному инженеру по продукту у поставщика. Мы исключаем «посредников» продавца, то есть задержек во времени при решении технических вопросов. Больше никаких форм «Связаться с нами». У каждого продукта есть назначенный инженер в нашей базе данных обмена сообщениями, который предоставит вам прямой и немедленный доступ к нужной информации службы поддержки.

Вы покупаете-ПРЯМО и получаете

по самым низким ценам

БЕЗ НАЗНАЧЕНИЯ. Производитель устанавливает свои собственные самые низкие прямые цены через нашу платформу.
Чтобы гарантировать самую низкую цену, все цены на нашем сайте размещены непосредственно производителем или поставщиком. Цены указаны напрямую с завода без наценок.

у вас есть доступ к проверенным

глобальным поставщикам

МИРОВЫЕ ВЕДУЩИЕ БРЕНДЫ. Мы упрощаем закупки напрямую у ведущих мировых поставщиков.
Мы работаем только с проверенными и проверенными поставщиками. Мы заботимся о том, чтобы ваша покупка была защищена, безопасна, чтобы вы получали заказанные вами товары высокого качества и были полностью удовлетворены.

Вы получаете расширенную

ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ гарантию

На все продукты предоставляется дополнительная 3-х месячная гарантия сверх гарантии производителя.
На все новые продукты предоставляется как минимум 365-дневная полная гарантия на детали и работу. В дополнение к стандартной гарантии, мы обеспечиваем качество продуктов, предлагаемых на наших сайтах, предлагая расширенную 3-месячную гарантию. По истечении гарантийного срока, если возникнет проблема, мы будем работать для вас и с поставщиком, чтобы обеспечить быстрое решение.

Вы выбрали максимальное количество устройств для сравнения

Сравнить сейчас?

Как выбрать лазер: Как выбрать лазерный диод для вашего приложения

HUI ZHOU, HERWIG STANGE и MICHAEL KNEIER

Лазерные диоды — скрытые чемпионы современных лазерных технологий — от простых лазерных указок до сложной квантовой коммуникации спутники, лазерные диоды везде.Они предлагают высочайшую эффективность, компактность и, что самое главное, снижение цены за ватт. И они доступны во множестве различных типов.

Многие люди рассматривают возможность использования лазерного диода — некоторые могут подумать о совершенно новых системах, а другие просто хотят заменить в своем продукте старый газовый лазер. Проблема заключается в разнообразии выбора, поскольку доступно множество различных лазерных диодов, и принятие правильного решения может занять дни как у инженера, так и у специалиста по продажам.

Это руководство поможет ответить на самые важные вопросы: Какой лазерный диод подходит для конкретного применения? Какие параметры имеют первостепенное значение, а какими можно пренебречь?

В этом учебном пособии будет задан ряд вопросов, которые направят читателя к таблице, по которой можно быстро найти подходящий лазерный диод. Этот логический процесс может помочь любому, от аспиранта до опытного инженера, найти хорошее решение. Логика этого руководства является результатом многих лет, потраченных авторами на консультации с различными заказчиками в поисках подходящего лазерного диода.

Шаг 1. Превратите требования к применению в параметры лазера

Области применения широки — будь то аналитическое оборудование для наук о жизни, сверхмощные лазеры для разведывательных миссий, затравочные диоды для систем обработки материалов или сверхстабильные лазерные диоды для метрологические задачи, все дело в правильном выборе подходящего лазерного диода.

Чтобы найти лазерный диод, подходящий для вашего случая, вы, вероятно, начнете с набора параметров, определяемых вашим приложением.Мы сделаем это здесь с помощью примера — предположим, мы хотим создать приличный лазерный интерферометр для профилирования поверхности или измерения скорости.

Для этого устройства нам понадобится лазерный диод с длиной когерентности от 1 до 10 м, а интерферометрическая картина должна оставаться стабильной при изменении температуры (80 мВт. Используемый нами детектор основан на кремнии (Si), который работает только для длин волн

Таблица 1 показывает вам данные, которые у нас есть на данный момент, с указанием требований к применению, перечисленных слева, и параметров лазера, справа. Исходя из длины когерентности, мы можем рассчитать ширину линии, используя Δν = c / πL = 9,6–95,5 МГц. ТАБЛИЦА 1. Требования к применению и параметры лазерного диода (пример данных показан красным цветом).

Для тех, кто плохо знаком с этой областью, мы должны более подробно объяснить параметры. Большинство деталей можно найти в энциклопедии RP Photonics Encyclopedia Рюдигера Пашоттты (см. Www.rp-photonics.com/encyclopedia), которая является отличным источником всевозможных базовых знаний о фотонике.

Длина когерентности — это расстояние, на котором когерентность значительно уменьшается.Фактически, это относится даже к длине временной когерентности, но для нашей цели достаточно определения, приведенного выше. Для получения дополнительной информации и калькулятора вы можете посетить www.rp-photonics.com/coherence_length. Позже в этом уроке мы использовали следующую формулу: Δν = c / πL, где Δν — ширина полосы (или ширина линии), c — скорость света, а L — длина когерентности.

Спектральное разрешение обозначает соотношение между полосой пропускания (в нанометрах) и длиной волны: R = λ / Δλ. В случае спектрографа или, в более общем плане, частотного спектра, это мера способности лазера разрешать особенности в электромагнитном спектре.

Если вы хотите рассчитать полосу пропускания в мегагерцах (МГц) на основе нанометрового (нм) значения, вы можете использовать формулу Δν = Δλ * c / λ 2 или Интернет-калькулятор, например, на сайте www.photonicsolutions .co.uk / wavelengths, который даже предлагает преобразование в волновые числа (-1 см) и четыре других единицы ширины полосы.

Полоса пропускания . Некоторые датчики для обнаружения лазерного сигнала используют интерференционные фильтры, чтобы блокировать посторонний свет. Таким образом, длина волны лазерного источника должна оставаться в пределах небольшого диапазона пропускания фильтра.Для производителя это важная информация, но в нашем примере ограниченным допуском центральной длины волны можно пренебречь.

Качество луча можно определить несколькими способами. Один из них — коэффициент M 2 , который говорит о том, насколько близок луч к его идеальной гауссовой форме. Итак, 1.0 означает идеальный гауссов пучок. Другой — произведение параметров пучка (BPP), для которого мы должны умножить перетяжку пучка в фокусе на расходимость дальнего поля. Для более подробной информации посетите www.rp-photonics.com / beam_quality.

Интенсивность обозначает мощность лазера в области луча, предпочтительно в фокусе. Соответственно, его единица измерения Вт / см 2 . Вопрос здесь в том, что вы берете за площадь луча — подробное обсуждение можно найти на www.rp-photonics.com/optical_intensity.

Профиль луча — это название распределения интенсивности в лазерном луче. В зависимости от этого распределения оно может быть плоским (прямоугольное распределение) или гауссовым. Одномодовый луч обычно (близок к) гауссову, тогда как многомодовый луч обычно не гауссовский. Он может иметь различные формы в зависимости от количества и распределения интенсивности смешанных мод.

Яркость или яркость лазерного источника позволяет измерить его выходную мощность и качество луча одним числом. По сути, это мощность лазера, деленная на BPP. Следовательно, его единица измерения Вт / см 2 * ср — см. Более подробную информацию на www.rp-photonics.com/brightness.

Шаг 2: Выбор типа лазера

На втором шаге мы постараемся уточнить тип лазера.Здесь перед нами множество вариантов. Правильный способ пройти через это — взвесить варианты и выбрать тот, у которого наибольший общий вес (см. Таблицу 2). Поля, заштрихованные серым, показывают различные варианты, которые обычно доступны для лазерных диодов с одним излучателем. ТАБЛИЦА 2. Выбор параметров и взвешивание.

Для ясности мы сосредоточимся только на лазерных диодах с торцевым излучателем. Другие распространенные типы лазеров, включая лазеры с поверхностным излучением с вертикальным резонатором (VCSEL), линейки / стопки, массивы или квантово-каскадные лазеры (QCL), не являются предметом нашего обсуждения из-за значительных отклонений в характеристиках. Тем не менее, каждая из этих семей может быть оценена с помощью аналогичной методологии, чтобы найти подходящее решение. Обратите внимание, что выходная мощность этих лазерных диодов с торцевым излучением обычно варьируется в зависимости от качества луча, обеспечиваемого конструкцией (см. Рисунок).

Чтобы принять решение, мы сначала помечаем все поля параметрами, которые подходят нашему приложению (то есть нашему примеру о создании лазерного интерферометра). В строке нет метки для допуска по длине волны, потому что мы не накладывали на это никаких ограничений.Соответственно и вес равен нулю. Для ширины линии мы вычислили что-то между 10 и 100 МГц, поэтому

Мы продолжаем тэги в других строках и даем вес для важности в последнем столбце по мере необходимости для нашего приложения. В последней строке мы суммируем все теги, умноженные на их вес. Оказывается, столбец «Одночастотный лазер / тип лазера с стабилизированным гребенчатым волноводом» имеет самый высокий вес — 9. Следовательно, это именно тот тип лазерных диодов, который мы ищем.

Вы можете сделать эту диаграмму еще более сложной, указав вес в каждой ячейке.Это может быть разумно, если размер одного параметра может когда-то быть намного лучше, чем необходимо (хорошо иметь вес 0,5) или только в пределах спецификаций (2 критично). Вы можете настроить здесь, если предпочитаете более дешевое решение на краю своего пространства параметров или хотите быть в безопасности для этого параметра.

Шаг 3: Выбор материала для лазера

Длина волны часто очень важна для приложения, но знаете ли вы, почему лазер от определенной компании охватывает только определенный диапазон длин волн? Используемый ими материал позволяет или запрещает определенные диапазоны длин волн.

Таблица 3 дает обзор конкретных материалов и их диапазонов длин волн. В нашем примере детектор основан на Si, что ограничивает длину волны лазерного излучения ТАБЛИЦЫ 3. Выбор материала для лазерного диода.

Шаг 4: Составьте окончательную диаграмму и приступайте к поиску.

Теперь у нас есть все параметры, необходимые для правильного выбора лазерного диода. В таблице 4 показан набор параметров, полученных на предыдущих диаграммах, плюс некоторые оставшиеся параметры, которые мы обсудим ниже:

Рабочий режим (непрерывный [CW], импульсный или модулированный).Это может иметь огромное влияние на управление температурой и, следовательно, на стиль упаковки. Для импульсных или импульсно-модулированных лазерных диодов с низким коэффициентом заполнения может быть меньше отходящего тепла, и поэтому размер корпуса может быть меньше.

Коллимация луча (в свободном пространстве, со встроенной оптикой или с оптоволоконным соединением). Это сильно зависит от вашего приложения. Часто бывает полезен стандартизованный интерфейс оптического соединителя, такой как соединитель с наконечником (FC) или стандартный соединитель (SC).

Упаковка .Какая у меня среда: плоская (например, печатная плата или радиатор) или круглая (трубка)? Первый приводит к решениям в виде бабочки или плоской упаковки, а второй — к тазу. Есть ли общие ограничения по размеру? Нужна ли мне прямая совместимость с существующими решениями? Для корпусов на основе TO необходимо определить конфигурацию штырей (тип m -, n или p ), а также размер (5,6 против 9 мм). Для 14-контактных корпусов типа «бабочка» следует различать коммутацию контактов и коммутацию насосов.

Цена . Прежде всего, есть одно важное правило ценообразования на лазерные диоды. Если ваша абсолютная центральная длина волны не зафиксирована жестко, поищите стандартные лазеры. Некоторые крупные поставщики (например, Lumentum или Sony) предоставляют определенные лазерные диоды для потребительских приложений, таких как игровые консоли или смартфоны. В промышленной сфере существуют некоторые популярные длины волн, например 852 или 980 нм для накачки волоконного лазера или спектроскопии. Эти лазерные диоды намного дешевле других.

С другой стороны, индивидуальный лазерный диод имеет преимущество большей безопасности для серийного производства, так как вы можете стать стратегическим партнером поставщика лазерных диодов, и поставщик не будет прекращать производство без уведомления. Это важно, если вы переходите от единичных устройств к партиям, включающим до сотен или десятков тысяч лазерных диодов в год, — объем, который все еще остается вне поля зрения производителей массового рынка.

Имея данные в таблице 4, вы можете либо связаться с поставщиком лазерных диодов, либо начать поиск в Интернете самостоятельно.Если вы выберете прямой поиск, вы можете взять первые четыре ключевых слова (RWS, одночастотный лазер, 630–1120 нм / GaAs, CW,> 80 мВт), и вы сможете быстро найти разумное количество хороших контактов. ТАБЛИЦА 4. Параметры лазерного диода.

Если вы обратитесь к поставщику лазерных диодов, эти таблицы могут сэкономить вам много времени. Поставщик сразу поймет ваши потребности, и вы сможете сократить длительные обсуждения возможных решений, которые не подходят для вашего приложения.

Хуэй Чжоу — инженер по продажам, Хервиг Штанге — менеджер по развитию бизнеса, а Майкл Кнейер — вице-президент по продажам и маркетингу в компании Eagleyard Photonics, Берлин, Германия; электронная почта: привет. [email protected]; www.eagleyard.com.

Лазерные диоды в наличии | Купите лазерные диоды сейчас! Посмотреть все лазеры на складе

        Объект WP_Query
(
    [query] => Массив
        (
            [post_type] => продукт
            [post_status] => опубликовать
            [orderby] => название
            [порядок] => ASC
            [tax_query] => Массив
                (
                    [отношение] => И
                    [0] => Массив
                        (
                            [ключ] => _stock_status
                            [value] => на складе
                        )

                    [1] => Массив
                        (
                            [taxonomy] => product_cat
                            [поле] => пуля
                            [terms] => Массив
                                (
                                    [0] => магазин
                                )

                        )

                )

        )

    [query_vars] => Массив
        (
            [post_type] => продукт
            [post_status] => опубликовать
            [orderby] => название
            [порядок] => ASC
            [tax_query] => Массив
                (
                    [отношение] => И
                    [0] => Массив
                        (
                            [ключ] => _stock_status
                            [value] => на складе
                        )

                    [1] => Массив
                        (
                            [taxonomy] => product_cat
                            [поле] => пуля
                            [terms] => Массив
                                (
                                    [0] => магазин
                                )

                        )

                )

            [ошибка] =>
            [m] =>
            [p] => 0
            [post_parent] =>
            [подписка] =>
            [subpost_id] =>
            [приложение] =>
            [attachment_id] => 0
            [имя] =>
            [pagename] =>
            [page_id] => 0
            [второй] =>
            [минута] =>
            [час] =>
            [день] => 0
            [monthnum] => 0
            [год] => 0
            [w] => 0
            [category_name] =>
            [tag] =>
            [cat] =>
            [tag_id] =>
            [автор] =>
            [author_name] =>
            [feed] =>
            [tb] =>
            [paged] => 0
            [meta_key] =>
            [meta_value] =>
            [превью] =>
            [s] =>
            [предложение] =>
            [название] =>
            [поля] =>
            [menu_order] =>
            [вставлять] =>
            [category__in] => Массив
                (
                )

            [category__not_in] => Массив
                (
                )

            [category__and] => Массив
                (
                )

            [post__in] => Массив
                (
                )

            [post__not_in] => Массив
                (
                )

            [post_name__in] => Массив
                (
                )

            [tag__in] => Массив
                (
                )

            [tag__not_in] => Массив
                (
                )

            [tag__and] => Массив
                (
                )

            [tag_slug__in] => Массив
                (
                )

            [tag_slug__and] => Массив
                (
                )

            [post_parent__in] => Массив
                (
                )

            [post_parent__not_in] => Массив
                (
                )

            [author__in] => Массив
                (
                )

            [author__not_in] => Массив
                (
                )

            [ignore_sticky_posts] =>
            [suppress_filters] =>
            [cache_results] => 1
            [update_post_term_cache] => 1
            [lazy_load_term_meta] => 1
            [update_post_meta_cache] => 1
            [posts_per_page] => 10
            [nopaging] =>
            [comments_per_page] => 50
            [no_found_rows] =>
            [taxonomy] => product_cat
            [термин] => магазин
        )

    [tax_query] => Объект WP_Tax_Query
        (
            [запросы] => Массив
                (
                    [отношение] => И
                    [0] => Массив
                        (
                            [taxonomy] => product_cat
                            [terms] => Массив
                                (
                                    [0] => магазин
                                )

                            [поле] => пуля
                            [оператор] => В
                            [include_children] => 1
                        )

                )

            [отношение] => И
            [table_aliases: protected] => Массив
                (
                    [0] => wp_term_relationships
                )

            [queried_terms] => Массив
                (
                    [product_cat] => Массив
                        (
                            [terms] => Массив
                                (
                                    [0] => магазин
                                )

                            [поле] => пуля
                        )

                )

            [primary_table] => wp_posts
            [primary_id_column] => ID
        )

    [meta_query] => Объект WP_Meta_Query
        (
            [запросы] => Массив
                (
                )

            [отношение] =>
            [meta_table] =>
            [meta_id_column] =>
            [primary_table] =>
            [primary_id_column] =>
            [table_aliases: protected] => Массив
                (
                )

            [clauses: protected] => Массив
                (
                )

            [has_or_relation: protected] =>
        )

    [date_query] =>
    [запрос] => ВЫБРАТЬ SQL_CALC_FOUND_ROWS wp_posts. ИДЕНТИФИКАТОР ИЗ wp_posts ЛЕВЫЙ СОЕДИНЕНИЕ wp_term_relationships ВКЛ (wp_posts.ID = wp_term_relationships.object_id) ГДЕ 1 = 1 И (
  wp_term_relationships.term_taxonomy_id IN (6388)
) И wp_posts.post_type = 'product' И ((wp_posts.post_status = 'publish')) ГРУППА ПО wp_posts.ID ЗАКАЗАТЬ ПО wp_posts.post_title ПРЕДЕЛ ASC 0, 10
    [posts] => Массив
        (
            [0] => Объект WP_Post
                (
                    [ID] => 16452
                    [post_author] => 5
                    [post_date] => 28.02.2017 23:02:00
                    [post_date_gmt] => 2017-02-28 23:02:45
                    [post_content] => Двухдиапазонный драйвер лазерного диода LaserSource  серии  4220 DR идеально подходит для приложений с низким энергопотреблением, таких как лазеры типа бабочка и TO-can, а также для многих светодиодных приложений.Компактный корпус занимает мало места и стоит всего 995 долларов, 4200-DR предлагает отличное соотношение цены и качества.

Многие из наших клиентов перешли на 4300 после многих лет использования других продуктов, и все они сделали одно и то же открытие: зачем тратить значительно больше, если можно получить такую ​​же производительность за небольшую часть цены?

4220-DR LaserSource обладает всеми функциями, которые вы ожидаете от лазерного драйвера, такими как защитная блокировка, защита от электростатического разряда и аппаратные схемы ограничения тока и напряжения. Двойной диапазон позволяет этому прибору работать с половинным масштабом для улучшения разрешения.

Кроме того, LaserSource имеет уникальные особенности, которых нет в конкурирующих продуктах, включая оптически изолированную модуляцию и входы фотодиодов, программируемое смещение частичных разрядов и режим управления постоянным напряжением.
 
  • Доступны модели на 100 мА, 500 мА и 2000 мА
  • Высокая стабильность / низкий уровень шума
  • Высокая точность
  • Режимы работы с постоянным током, постоянной мощностью и постоянным напряжением
  • Большой четкий VFD-дисплей, удобный для просмотра через лазерные очки
  • Улучшенная защита лазерного диода
  • Компьютерный интерфейс USB
  • Совместимость набора команд с контроллерами Newport и ILX
[post_title] => 4220 DR: драйвер лазерного диода [post_excerpt] => Драйвер лазерного диода [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => 4220-dr-лазер-диод-драйвер [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2021-02-01 21:49:13 [post_modified_gmt] => 2021-02-01 21:49:13 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/4220-dr-laser-diode-driver/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [1] => Объект WP_Post ( [ID] => 16460 [post_author] => 5 [post_date] => 28.02.2017 23:02:00 [post_date_gmt] => 2017-02-28 23:02:46 [post_content] => LaserSource
серии 4320-QCW — идеальный драйвер лазера для приложений средней мощности, включая мощные лазеры накачки, лазеры в свободном пространстве и высокомощные устройства с оптоволоконным соединением, и он хорошо работает со многими мощными светодиодными устройствами.Наш компактный корпус занимает очень мало места на вашем рабочем месте, а цена предлагает отличное соотношение цены и качества. Многие из наших клиентов перешли на 4300 после многих лет использования других продуктов, и все они сделали одно и то же открытие: зачем тратить значительно больше, если можно получить такую ​​же производительность за небольшую часть цены? LaserSource имеет все функции, которые вы ожидаете от лазерного драйвера, такие как защитная блокировка, защита от электростатического разряда и аппаратные схемы ограничения тока и напряжения. Кроме того, LaserSource имеет уникальные особенности, которых нет в конкурирующих продуктах, включая оптически изолированную модуляцию и входы фотодиодов, программируемое смещение частичных разрядов и режим управления постоянным напряжением.Серия 4320-QCW также предлагает дополнительный режим Quasi-CW (QCW), который есть только в гораздо более дорогих устройствах. Используя режим QCW, вы можете эксплуатировать устройство с низким рабочим циклом, уменьшая тепловую нагрузку на устройство и позволяя вам работать с более высокой выходной мощностью, чем позволяет работа CW. Специальная схема измерения в 4320-QCW даже позволяет проводить измерения в режиме QCW, что было бы невозможно при внешнем запуске.
  • Доступны модели 2A, 4A, 8A и 20A
  • Соответствие стандартам напряжения до 15 В (для более высоких напряжений обращайтесь к нам)
  • Высокая стабильность / низкий уровень шума
  • Высокая точность
  • Режимы работы с постоянным током, постоянной мощностью и постоянным напряжением
  • Большой четкий VFD-дисплей, удобный для просмотра через лазерные очки
  • Улучшенная защита лазерного диода
  • Компьютерные интерфейсы USB / RS-232
  • Совместимость набора команд с контроллерами Newport и ILX
[post_title] => 4320-QCW: драйвер лазерного диода [post_excerpt] => Драйвер лазерного диода [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => 4320-qcw-драйвер-лазерного диода [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:33:46 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:33:46 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/4320-qcw-laser-diode-driver/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [2] => Объект WP_Post ( [ID] => 23928 [post_author] => 7 [post_date] => 2019-09-18 13:09:00 [post_date_gmt] => 2019-09-18 13:09:55 [post_content] =>

BDL130-808-F4-F 808 нм волоконно-оптический лазер с прямым диодом BDL130-808-F4-F — это мощный 808-нм лазерный диод с оптоволоконным соединением от Bright Solutions.Этот простой в интеграции OEM-модуль лазерного диода использует специально разработанную микрооптику для преобразования асимметричного лазерного чипа, улучшая качество луча, чтобы соединить лазер с оптоволоконным кабелем с малым сердечником, обеспечивающим мощность 130 Вт и беспрецедентную яркость. Конструкция внешнего резонатора лазерного диода, стабилизированного объемной решеткой Брэгга, в BDL130-808-F4-F не ​​только обеспечивает стабильность длины волны и ширину линии менее 0,7 нм, но также снижает общее энергопотребление и тепловую нагрузку за счет ограничения количества режимов генерации. в нужное время.Все эти особенности в сочетании с типичным сроком службы диода 100 000 часов делают лазерный диодный модуль BDL130-808-F4-F идеальным для накачки волоконных лазеров. Быстрая ссылка на все лазерные продукты Bright Solutions [post_title] => BDL130-808-F4-F: [post_excerpt] => 808 нм волоконно-оптический лазерный диод [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => bdl130-808-f4-f-808nm-волоконно-прямой диодный лазер [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:34:06 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:34:06 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/bdl130-808-f4-f-808nm-fiber-coupled-direct-diode-laser/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [3] => Объект WP_Post ( [ID] => 23930 [post_author] => 7 [post_date] => 2019-09-18 13:09:00 [post_date_gmt] => 2019-09-18 13:09:56 [post_content] => CWV-TO-P100-W850 от FLIR предлагает свою мощную матрицу с вертикальным резонатором и поверхностно-излучающим лазером (VCSEL) в корпусе TO, идеально подходящем для приложений лазерного освещения, обеспечивая непревзойденное малое количество спеклов и однородное качество освещения.FLIR предлагает массивы VCSEL высокой мощности, обеспечивающие выходную мощность непрерывной волны более 100 мВт в стандартных корпусах TO-46 или TO-39. Также доступны пользовательские длины волн и мощности КЛЮЧЕВАЯ ОСОБЕННОСТЬ
  • Доступны микролинзированные решетки для большей яркости и более узких расходимостей
  • Лучшая защита глаз от лазеров VCSEL по сравнению с обычными лазерными диодами
  • Очень низкое качество спекл-засветки
  • Круглая балка для легкого соединения
  • Высокая надежность
[post_title] => CWV-TO-P100-W850: 850 нм VCSEL [post_excerpt] => 850 нм диод VCSEL.[post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => cwv-to-p100-w850 [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:34:09 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:34:09 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/cwv-to-p100-w850/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [4] => Объект WP_Post ( [ID] => 23944 [post_author] => 7 [post_date] => 2019-09-18 13:10:00 [post_date_gmt] => 2019-09-18 13:10:00 [post_content] => FL-FCSE08-7-808 Многомодовый непрерывный лазерный диод с волоконно-оптической связью Эти высокомощные лазерные диоды мощностью 7 Вт отличаются низким пороговым током и высокой дифференциальной эффективностью, что обеспечивает низкий рабочий ток, повышающий надежность.Лазерный диод 808 нм подходит для различных оптоэлектронных приложений. Ключевая особенность
  • Высокая выходная мощность / яркость
  • Высокая эффективность
[post_title] => FL-FCSE08-7-808-200: 808-нм волоконно-оптический лазерный диод [post_excerpt] => 808 нм волоконно-оптический лазерный диод [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => fl-fcse08-7-808-2 [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 16. 02.2021 14:03:24 [post_modified_gmt] => 16.02.2021 14:03:24 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www.rpmclasers.com/product/fl-fcse08-7-808-2/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [5] => Объект WP_Post ( [ID] => 14201 [post_author] => 5 [post_date] => 2017-02-24 21:56:00 [post_date_gmt] => 24.02.2017 21:56:04 [post_content] =>

Обзор HL40033G | Многомодовый лазерный диод 405 нм

Ушио, эксперт в области полупроводниковых лазеров и светодиодных технологий, предлагает многомодовый диодный лазер фиолетового цвета HL40033G с длиной волны 405 нм и выходной мощностью 1000 мВт. Этот лазерный диод с длиной волны 405 нм, упакованный в компактную конфигурацию TO-9, идеально подходит для интеграции OEM в широкий спектр приложений, включая машинное зрение, флуоресценцию и фотолюминесценцию. Диодный лазер HL40033G отличается низким пороговым током и высокой дифференциальной эффективностью, что приводит к низкому рабочему току, повышающему надежность.

HL40033G Характеристики:

  • Высокая выходная мощность
  • Высокая эффективность
  • Низкий рабочий ток
  • Маленькая упаковка: 9 мм
  • многомодовый режим
  • Колебания в режиме ТЕ

HL40033G Приложения:

  • Прямое отображение печатной платы
  • Промышленность
  • Дисплей
  • Био и Медика
[su_spacer size = «25»] [su_button url = «https: // www.rpmclasers.com/contact/ «target =» blank «background =» # ff6600 «size =» 10 «center =» yes «] Поговорите с менеджером по продукту [/ su_button] [su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www. rpmclasers.com/wp-content/uploads/2020/08/Ushio-Products.pdf» target = «blank» background = «# ff6600» size = «10» center = » yes «] Посмотреть все продукты Ushio [/ su_button] [su_spacer size = «30»] [post_title] => HL40033G: 405 нм лазерный диод [post_excerpt] => Лазерный диод 405 нм [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => hl40033g [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:35:09 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:35:09 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www.rpmclasers.com/product/hl40033g/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [6] => Объект WP_Post ( [ID] => 14203 [post_author] => 5 [post_date] => 2017-02-24 21:56:00 [post_date_gmt] => 24. 02.2017 21:56:04 [post_content] =>

Обзор HL40041MG | Многомодовый лазерный диод 404 нм

Ушио, эксперт в области полупроводниковых лазеров и светодиодных технологий, предлагает многомодовый диодный лазер на фиолетовом диоде 404 нм HL40041MG с выходной мощностью 150 мВт.Этот лазерный диод с длиной волны 405 нм, упакованный в компактную конфигурацию 5,6 мм, идеально подходит для интеграции OEM в широкий спектр приложений, включая машинное зрение, флуоресценцию и фотолюминесценцию. Диодный лазер 40041MG отличается низким пороговым током и высокой дифференциальной эффективностью, что обеспечивает низкий рабочий ток, повышающий надежность.

HL40041MG Характеристики:

  • Высокая выходная мощность
  • Высокая эффективность
  • Низкий рабочий ток
  • Малая упаковка: 5.6 мм
  • многомодовый режим
  • Колебания в режиме ТЕ

HL40041MG Приложения:

  • Био и медицина
  • Измерение
[su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www. rpmclasers.com/contact/» target = «blank» background = «# ff6600» size = «10» center = «yes»] Поговорите с менеджером по продукту [/ su_button] [su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www.rpmclasers.com/wp-content/uploads/2020/08/Ushio-Products.pdf «target =» blank «background =» # ff6600 «size =» 10 «center =» yes «] Просмотреть все продукты Ushio [/ su_button] [su_spacer size = «30»] [post_title] => HL40041MG: 404-нм лазерный диод [post_excerpt] => Лазерный диод 404 нм [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => hl40041mg [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:35:09 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:35:09 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/hl40041mg/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [7] => Объект WP_Post ( [ID] => 14205 [post_author] => 5 [post_date] => 2017-02-24 21:56:00 [post_date_gmt] => 24.02.2017 21:56:05 [post_content] =>

Обзор HL40053MG | Многомодовый лазерный диод 404 нм

Ушио, эксперт в области полупроводниковых лазеров и светодиодных технологий, предлагает многомодовый диодный лазер на фиолетовом диоде 404 нм HL40053MG с выходной мощностью 500 мВт.Этот лазерный диод с длиной волны 404 нм, компактный 5,6 мм, идеально подходит для интеграции OEM в широкий спектр приложений, включая машинное зрение, флуоресценцию и фотолюминесценцию. Диодный лазер HL40053MG отличается низким пороговым током и высокой дифференциальной эффективностью, что обеспечивает низкий рабочий ток, повышающий надежность.

HL40053MG Характеристики:

  • Высокая выходная мощность
  • Высокая эффективность
  • Низкий рабочий ток
  • Малая упаковка: 5.6 мм
  • многомодовый режим
  • Колебания в режиме ТЕ

HL40053MG Приложения:

  • Био и медицина
  • Измерение
[su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www.rpmclasers.com/contact/» target = «blank» background = «# ff6600» size = «10» center = «yes»] Поговорите с менеджером по продукту [/ su_button] [su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www.rpmclasers.com/wp-content/uploads/2020/08/Ushio-Products.pdf «target =» blank «background =» # ff6600 «size =» 10 «center =» yes «] Просмотреть все продукты Ushio [/ su_button] [su_spacer size = «30»] [post_title] => HL40053MG: 404-нм лазерный диод [post_excerpt] => Лазерный диод 404 нм [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => hl40053mg [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:35:09 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:35:09 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/hl40053mg/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [8] => Объект WP_Post ( [ID] => 20218 [post_author] => 5 [post_date] => 2017-10-24 17:59:00 [post_date_gmt] => 2017-10-24 17:59:49 [post_content] =>

Обзор HL40065MG | Многомодовый лазерный диод 405 нм

Ушио, эксперт в области полупроводниковых лазеров и светодиодных технологий, предлагает многомодовый диодный лазер на фиолетовом диоде 405 нм HL40065MG с выходной мощностью 600 мВт.Этот лазерный диод с длиной волны 405 нм, упакованный в компактную конфигурацию 5,6 мм, идеально подходит для интеграции OEM в широкий спектр приложений, включая машинное зрение, флуоресценцию и фотолюминесценцию. Диодный лазер HL40065MG отличается низким пороговым током и высокой дифференциальной эффективностью, что обеспечивает низкий рабочий ток, повышающий надежность.

HL40065MG Характеристики:

  • Высокая выходная мощность
  • Высокая эффективность
  • Низкий рабочий ток
  • Малая упаковка: 5.6 мм
  • многомодовый режим
  • Колебания в режиме ТЕ

HL40065MG Приложения:

  • Прямое отображение для печатной платы
  • Промышленность
  • Био и медицина
  • Измерение
[su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www.rpmclasers.com/contact/» target = «blank» background = «# ff6600» size = «10» center = «yes»] Поговорите с менеджером по продукту [/ su_button] [su_spacer size = «25»] [su_button url = «https: // www.rpmclasers.com/wp-content/uploads/2020/08/Ushio-Products.pdf «target =» blank «background =» # ff6600 «size =» 10 «center =» yes «] Просмотреть все продукты Ushio [/ su_button] [su_spacer size = «30»] [post_title] => HL40065MG: 405 нм лазерный диод [post_excerpt] => Лазерный диод 405 нм [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => лазерный диод hl40065mg-404nm [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:35:10 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:35:10 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/?post_type=product&p=20218 [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [9] => Объект WP_Post ( [ID] => 21738 [post_author] => 5 [post_date] => 2018-07-23 16:39:00 [post_date_gmt] => 2018-07-23 16:39:25 [post_content] =>

Обзор HL40071MG | Одномодовый лазерный диод 405 нм

Ушио, эксперт в области полупроводниковых лазеров и светодиодных технологий, предлагает одномодовый диодный лазер фиолетового цвета HL40071MG с длиной волны 405 нм и выходной мощностью 300 мВт.Этот лазерный диод с длиной волны 405 нм, упакованный в компактную конфигурацию 5,6 мм, идеально подходит для интеграции OEM в широкий спектр приложений, включая машинное зрение, флуоресценцию и фотолюминесценцию. Диодный лазер HL40071MG отличается низким пороговым током и высокой дифференциальной эффективностью, что приводит к низкому рабочему току, повышающему надежность.

HL40071MG Характеристики:

  • Высокая выходная мощность
  • Высокая эффективность
  • Низкий рабочий ток
  • Малая упаковка: 5.6 мм
  • Одиночная поперечная мода
  • Колебания в режиме ТЕ

HL40071MG Приложения:

  • Био и медицина
  • Измерение
  • 3D-принтер
[su_spacer size = «25»] [su_button url = «https://www.rpmclasers.com/contact/» target = «blank» background = «# ff6600» size = «10» center = «yes»] Поговорите с менеджером по продукту [/ su_button] [su_spacer size = «25»] [su_button url = «https: // www.rpmclasers.com/wp-content/uploads/2020/08/Ushio-Products.pdf «target =» blank «background =» # ff6600 «size =» 10 «center =» yes «] Просмотреть все продукты Ushio [/ su_button] [su_spacer size = «30»] [post_title] => HL40071MG: 405 нм лазерный диод [post_excerpt] => Лазерный диод 404 нм [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => лазерный диод hl40071mg-405nm [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2020-12-28 15:35:10 [post_modified_gmt] => 2020-12-28 15:35:10 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/?post_type=product&p=21738 [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) ) [post_count] => 10 [current_post] => -1 [in_the_loop] => [post] => Объект WP_Post ( [ID] => 16452 [post_author] => 5 [post_date] => 28.02.2017 23:02:00 [post_date_gmt] => 2017-02-28 23:02:45 [post_content] => Двухдиапазонный драйвер лазерного диода LaserSource серии 4220 DR идеально подходит для приложений с низким энергопотреблением, таких как лазеры типа бабочка и TO-can, а также для многих светодиодных приложений.Компактный корпус занимает мало места и стоит всего 995 долларов, 4200-DR предлагает отличное соотношение цены и качества. Многие из наших клиентов перешли на 4300 после многих лет использования других продуктов, и все они сделали одно и то же открытие: зачем тратить значительно больше, если можно получить такую ​​же производительность за небольшую часть цены? 4220-DR LaserSource обладает всеми функциями, которые вы ожидаете от лазерного драйвера, такими как защитная блокировка, защита от электростатического разряда и аппаратные схемы ограничения тока и напряжения. Двойной диапазон позволяет этому прибору работать с половинным масштабом для улучшения разрешения. Кроме того, LaserSource имеет уникальные особенности, которых нет в конкурирующих продуктах, включая оптически изолированную модуляцию и входы фотодиодов, программируемое смещение частичных разрядов и режим управления постоянным напряжением.
  • Доступны модели на 100 мА, 500 мА и 2000 мА
  • Высокая стабильность / низкий уровень шума
  • Высокая точность
  • Режимы работы с постоянным током, постоянной мощностью и постоянным напряжением
  • Большой четкий VFD-дисплей, удобный для просмотра через лазерные очки
  • Улучшенная защита лазерного диода
  • Компьютерный интерфейс USB
  • Совместимость набора команд с контроллерами Newport и ILX
[post_title] => 4220 DR: драйвер лазерного диода [post_excerpt] => Драйвер лазерного диода [post_status] => опубликовать [comment_status] => открыть [ping_status] => закрыто [post_password] => [post_name] => 4220-dr-лазер-диод-драйвер [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2021-02-01 21:49:13 [post_modified_gmt] => 2021-02-01 21:49:13 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https: // www. rpmclasers.com/product/4220-dr-laser-diode-driver/ [menu_order] => 0 [post_type] => продукт [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [фильтр] => сырой ) [comment_count] => 0 [current_comment] => -1 [found_posts] => 109 [max_num_pages] => 11 [max_num_comment_pages] => 0 [is_single] => [is_preview] => [is_page] => [is_archive] => 1 [is_date] => [is_year] => [is_month] => [is_day] => [is_time] => [is_author] => [is_category] => [is_tag] => [is_tax] => 1 [is_search] => [is_feed] => [is_comment_feed] => [is_trackback] => [is_home] => [is_privacy_policy] => [is_404] => [is_embed] => [is_paged] => [is_admin] => [is_attachment] => [is_singular] => [is_robots] => [is_favicon] => [is_posts_page] => [is_post_type_archive] => 1 [query_vars_hash: WP_Query: private] => 9cdc6d71e8708dcacb10b1a662ed7471 [query_vars_changed: WP_Query: private] => [thumbnail_cached] => [стоп-слова: WP_Query: private] => [compat_fields: WP_Query: private] => Массив ( [0] => query_vars_hash [1] => query_vars_changed ) [compat_methods: WP_Query: private] => Массив ( [0] => init_query_flags [1] => parse_tax_query ) )

Найдено 109 результатов

Diode Laser — обзор

8.

1 Введение

Полупроводниковые лазеры (SL) или диодные лазеры (DL) — это особый тип твердотельных лазеров. Их получение, подробные свойства и области применения описаны во многих книгах, монографиях, учебниках и литературе (см., Например, Agrawal, Dutta, 1993; Agrawal, 1995; Kapon, 1999; Елисеев, 1983; Sands, 2005). Принцип действия — усиление света за счет вынужденного излучения излучения (ЛАЗЕР) — такой же, как и у всех других лазеров, а также основные части самого лазера такие же, как и у других типов лазеров.Источник накачки создает инверсную населенность в полупроводниковой структуре (активной среде), размещенной в резонансной полости (оптическом резонаторе), выполняющей роль элемента положительной обратной связи для усилителя. Получающееся в результате световое излучение выводится из лазерного резонатора частично пропускающим зеркалом резонатора. Основное отличие диодных лазеров от большинства других объемных твердотельных лазеров заключается в небольшом размере активной области в полупроводниковой структуре, которая близка к p − n-переходу между областью n-типа и областью p-типа; фундаментальные принципы описаны в Seeger (2004).

Прямое электрическое смещение через p – n-переход, образующий диод, создает область с избытком электронов и дырок, которые могут рекомбинировать с выделением энергии в виде фотонов. Эта рекомбинация может быть спонтанной или стимулироваться другим фотоном, в результате чего испускаемый фотон является копией стимулирующего фотона. Спонтанное излучение используется в светодиодах (LED), в то время как вынужденное излучение является основой либо суперлюминесцентных диодов, либо лазерных диодов, содержащих оптический резонатор, и оптическое усиление превышает потери.Оптическое усиление прямо пропорционально току инжекции через переход, а также обратной величине размера активной области.

SL и DL не совсем то же самое. SL — более широкая категория, чем DL. Полупроводниковый материал может быть подвергнут лазерной генерации светом, электрическим полем или другими процедурами накачки, как и другие материалы, подходящие для воздействия лазера. Большим преимуществом полупроводников является то, что они могут накачиваться непосредственно током, проходящим через p − n-переход, который можно приготовить обычным образом. Для реальной и надежной работы ДЛ нам нужны более сложные конструкции, чем только p – n-переходы, но принцип прост. Большинство SL представляют собой лазерные диоды, которые накачиваются электрическим током, близким к области, где встречаются полупроводниковые материалы, легированные n и p. Однако существуют также полупроводниковые лазеры с оптической накачкой, в которых носители генерируются поглощенным светом накачки, и квантовые каскадные лазеры, в которых используются внутризонные переходы. Для получения подробной информации и соответствующей литературы см. Howieson et al. (2005).

Огромный потенциал DL для телекоммуникаций был признан рано, может быть, раньше, чем они были произведены. DL могут быть небольшими и компактными, у них есть потенциал для массового производства, они могут быть легко интегрированы с электроникой, и их высокочастотная модуляция очень важна. Их свойства быстро улучшились; они становятся все более мощными и эффективными, и они нашли широкое применение во многих областях человеческой деятельности.

ДЛ были изготовлены очень скоро после «классических» твердотельных и газовых лазеров.Лазерное излучение полупроводникового (GaAs) диода было получено в 1962 году Робертом Н. Холлом из General Electric и Маршаллом Натаном из IBM T.J. Исследовательский центр Уотсона. Первая видимая длина волны, излучаемая DL, была продемонстрирована Ником Холоньяком-младшим в 1962 году. Другие группы из MIT Lincoln Laboratory, Texas Instruments и RCA Laboratories догнали его вскоре после Холла и Натана. Лазеры на GaAs также были произведены в начале 1963 года в Советском Союзе группой под руководством Николая Басова (лауреата Нобелевской премии).

Первыми ДЛ были p – n-диоды с гомопереходом. Это означает, что материал сердцевины волновода и окружающих слоев идентичен. Параметры этого типа DL непригодны для практических приложений.

Важность гетеропереходов (образующих гетероструктуры) была признана Гербертом Кремером во время работы в RCA Laboratories в середине 1950-х годов как имеющая уникальные преимущества для нескольких типов электронных и оптоэлектронных устройств, включая диодные лазеры.

В первом гетеропереходе DL использовался инжектор p-типа арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), расположенный над слоями арсенида галлия n-типа, выращенными на подложке GaAs методом эпитаксии (см. Ниже). Нововведением, решившим проблему комнатной температуры, стал лазер с двойной гетероструктурой — AlGaAs был выращен с обеих сторон GaAs. Этот тип ДЛ, работающий в непрерывном режиме, представлял собой двойную гетероструктуру, продемонстрированную, по существу, одновременно в 1970 году Жоресом Алферовым, Мортоном Панишем и Идзуо Хаяши.Однако широко распространено мнение, что Алферов и его команда первыми достигли этого рубежа. За свои достижения и достижения своих коллег Алферов и Кремер разделили Нобелевскую премию по физике 2000 года.

Что такое лазерный диод? Его работа, конструкция, типы и использование

Что такое лазерный диод?

Лазерный диод — это полупроводниковый прибор, похожий на светоизлучающий диод (LED). Он использует p-n-переход для излучения когерентного света, в котором все волны имеют одинаковую частоту и фазу. Этот когерентный свет создается лазерным диодом с использованием процесса, называемого «усиление света за счет вынужденного излучения излучения», который сокращенно обозначается как ЛАЗЕР. А поскольку p-n переход используется для получения лазерного излучения, это устройство называется лазерным диодом. Прежде чем мы узнаем больше о процессе работы лазерного диода, давайте посмотрим, чем лазерный свет отличается от других типов света и его преимущества.

Свет от солнечного света или от большинства искусственных источников света содержит волны нескольких длин волн, которые не совпадают по фазе друг с другом.Световые волны от монохроматических источников света, таких как лампа накаливания, также не совпадают по фазе друг с другом. В отличие от предыдущих источников света, лазерные диоды излучают узкий луч лазерного света, в котором все световые волны имеют одинаковую длину, и они распространяются вместе со своими пиками, выстроенными в линию. Вот почему лазерные лучи очень яркие, и их можно сфокусировать на очень крошечном пятне.

Из всех устройств, излучающих лазерный свет, лазерные диоды или полупроводниковые лазеры являются наиболее эффективными и выпускаются в меньших корпусах.Поэтому они широко используются в различных устройствах, таких как лазерные принтеры, считыватели штрих-кодов, системы безопасности, автономные транспортные средства (LIDAR), оптоволоконная связь и т. Д.

Также читайте о Light Emitting Diode .

Как работает лазерный диод?

Работа лазерного диода происходит в три основных этапа:

Поглощение энергии

Лазерный диод состоит из p-n-перехода, в котором существуют дырки и электроны. (Здесь дырка означает отсутствие электрона).Когда к p-n переходу прикладывается определенное напряжение, электроны поглощают энергию и переходят на более высокий энергетический уровень. Дырки образуются в исходном положении возбужденного электрона. Электроны остаются в этом возбужденном состоянии без рекомбинации с дырками в течение очень небольшого периода времени, называемого «временем рекомбинации» или «временем жизни верхнего состояния». Время рекомбинации для большинства лазерных диодов составляет около наносекунды.

Самопроизвольное излучение

По истечении времени жизни возбужденных электронов в верхнем состоянии они рекомбинируют с дырками.Когда электроны падают с более высокого уровня энергии на более низкий уровень энергии, разница в энергии преобразуется в фотоны или электромагнитное излучение. Этот же процесс используется для получения света в светодиодах. Энергия испускаемого фотона определяется разницей между двумя уровнями энергии.

Вынужденное излучение

Нам нужно больше когерентных фотонов из лазерного диода, чем излучаемых в процессе спонтанного излучения. Частично отражающее зеркало используется с обеих сторон диода, так что фотоны, высвобождаемые в результате спонтанного излучения, задерживаются в p-n-переходе, пока их концентрация не достигнет порогового значения.Эти захваченные фотоны побуждают возбужденные электроны рекомбинировать с дырками еще до момента их рекомбинации. Это приводит к высвобождению большего количества фотонов, которые находятся в точной фазе с исходными фотонами, и поэтому выходной сигнал усиливается. Как только концентрация фотонов превышает пороговое значение, они покидают частично отражающие зеркала, в результате чего получается яркий монохроматический когерентный свет.

Конструкция лазерного диода

Простой полупроводниковый лазерный диод состоит из следующих частей по порядку:

  • Металлический контакт
  • Тип P Материал
  • Активная / внутренняя область (материал N-типа)
  • Тип N Материал
  • Металлический контакт

Входные клеммы подключены к металлическим пластинам, которые зажаты между слоями n-типа и p-типа.Этот тип лазерного диода также называют «гомопереходным лазерным диодом». Внутренняя область между материалом p-типа и n-типа используется для увеличения объема активной области, так что на переходе может накапливаться больше дырок и электронов. Это позволяет большему количеству электронов рекомбинировать с дырками в любой момент времени, что приводит к лучшей выходной мощности. Лазерный свет излучается из эллиптической области. Этот луч лазерного диода можно сфокусировать с помощью оптической линзы.Вся конструкция этого PIN-диода (P-типа, внутреннего, N-типа) обычно заключена в металлический корпус.

Типы лазерных диодов

Лазерный диод с двойной гетероструктурой

В лазерных диодах этого типа дополнительный ограничивающий слой из другого материала зажат между двумя материалами p-типа и n-типа. Каждое соединение между разными материалами называется гетероструктурой. Из-за наличия двух гетероструктур этот тип лазерных диодов получил название лазерного диода с двойной гетероструктурой (ДГ).Преимущество этого лазерного диода DH заключается в том, что активная область ограничена тонким слоем, который обеспечивает лучшее оптическое усиление.

Лазерный диод с квантовой ямой

Лазерный диод с квантовой ямой имеет очень тонкий средний слой, который действует как квантовая яма. Электроны смогут использовать квантовые уровни энергии при переходе с более высокого уровня энергии на более низкий уровень энергии. Это дает лучшую эффективность для этого типа лазерных диодов.

Лазерный диод с гетероструктурой с раздельным ограничением

Тонкий средний слой в лазерном диоде с квантовыми ямами очень мал для эффективного ограничения излучаемого света.Чтобы компенсировать это, в лазерном диоде с гетероструктурой с раздельным ограничением дополнительные два слоя добавляются поверх трех исходных слоев. Эти слои имеют более низкий показатель преломления и помогают эффективно ограничивать излучаемый свет.

Лазерный диод с поверхностным излучением с вертикальным резонатором (VCSEL)

Во всех рассмотренных ранее лазерных диодах оптический резонатор размещен перпендикулярно току. Однако в лазерных диодах с вертикальным резонатором, излучающим поверхность, оптический резонатор расположен вдоль оси протекания тока.Частично отражающие зеркала размещены у торцов оптического резонатора.

Другие типы
  • Квантово-каскадный лазерный диод
  • Межполосный каскадный лазерный диод
  • Лазерный диод с распределенным брэгговским отражателем
  • Лазерный диод с распределенной обратной связью
  • Диодный лазер с внешним резонатором
  • Вертикальный лазерный диод с поверхностным излучением с внешним резонатором (VCSEL)

P-I характеристики лазерного диода

Приведенная ниже диаграмма представляет собой график зависимости выходной оптической мощности по оси Y и входного тока лазерного диода по оси X.

По мере увеличения тока, протекающего к лазерному диоду, оптическая мощность выходящего света постепенно увеличивается до определенного порога. До этого момента большая часть излучаемого света обусловлена ​​спонтанным излучением. Выше этого порогового тока процесс вынужденного излучения усиливается. Это приводит к значительному увеличению мощности выходного света даже при меньшем увеличении входного тока. Выходная оптическая мощность также зависит от температуры и уменьшается с понижением температуры.

Как сделать схему драйвера лазерного диода?

Для лазерных диодов

требуются сложные схемы возбуждения, включающие контуры обратной связи, измеряющие выходную оптическую мощность, температуру, напряжение и входной ток. Но для управления лазерным диодом, используемым в приложениях, где не требуется высокая точность, можно построить простую схему драйвера лазерного диода с использованием ИС регулятора напряжения LM317. Ниже представлена ​​диаграмма.

LM317 сконфигурирован для работы в качестве источника постоянного тока.Выходной ток зависит от значения сопротивления между Vout и Vadj LM317 (Pin2 и Pin1). Таким образом, регулировка потенциометра 100R изменит выходной ток, который течет в лазерный диод. Резистор 10R используется для предотвращения протекания больших токов, когда значение потенциометра 100R равно нулю. Конденсатор емкостью 47 мкФ используется для поглощения любых скачков напряжения батареи.

Применение лазерного диода

Модули лазерных диодов

используются во всех основных областях электроники, начиная с

  • Бытовая электроника : CD / DVD-плееры, лазерные принтеры, оптоволоконная связь, считыватели штрих-кодов и т. Д.
  • Медицинские машины : Лазерные диоды используются в машинах, используемых для удаления нежелательных тканей, удаления раковых клеток, неинвазивных операций и операций по удалению катаракты и т. Д.
  • Автономные транспортные средства : Технология лазерных диодов используется при создании систем LIDAR, предназначенных для автономного вождения
  • Scientific Instrumentation : Лазеры используются в устройствах, используемых для дистанционных бесконтактных измерений, спектрометрии, дальномерах и т. Д.
  • Промышленное применение : Лазерные диоды используются в качестве источника лазерного луча высокой интенсивности для точной резки материалов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *