Технология на лазерните диоди и препоръки за продукти с лазерни диоди

Лазерните диоди са полупроводникови елементи, които излъчват светлина с концентрирана плътност на мощността. Това е възможно, когато електрически потенциал се приложи между P и N слоевете им. На задната фаска на лазерния чип се нанася диелектрично покритие с висока отражателна способност. Това гарантира, че по-голяма част от светлината се излъчва през предната фаска. Предната фаска също е покрита със слой с ниска отражаемост (често с коефициент на отражение 2 или 3% в зависимост от мощността), за да се повиши ефективността и да се отразява само минималното количество светлина, необходимо за генериране на лазерно излъчване. Освен това, върху активния слой се ецва област, която се превръща във вълновод и ограничава светлината в страничното направление. Светлината се ограничава по вертикалното направление във вълновода от горния и долния обвивни слоеве.

В зависимост от размерите на вълновода, неговата числова апертура, дължина на вълната и други фактори, лазерът може да бъде едномодов или многомодов. Едномодовият лазерен диод излъчва лъч с Гаусово разпределение. Този едномодов лъч има най-ниска дивергенция от всички видове лазерни лъчи при разпространението си в пространството, както и най-ниска етандю (термин от френски, описващ минималната дивергенция, постижима за даден диаметър на колимиран лъч). Многомодовият лазерен диод, наричан още широкополосен вълновод (BAL), има по-голям вълновод. Когато широкополосният лазер е колимиран, светлината има значително по-голяма дивергенция; на практика BAL в определени отношения се държи като светодиод, поради по-големия емитер.

Дивергенцията на всеки лазер обаче може да бъде намалена чрез колимиране с леща с по-дълго фокусно разстояние. За даден колимиран лъч от всеки лазерен диод, дивергенцията му е обратно пропорционална на фокусното разстояние на използваната леща. Обикновено като колимираща леща се избира висококачествена асферична леща, тъй като нейните характеристики позволяват запазване на ниската етандю и малка дивергенция на лазера. Асферичните лещи могат да бъдат и икономически ефективни при серийно производство чрез формоване. Тази комбинация прави лазерния модул с много добра цена на фона на качеството.

Лазерните диоди се интегрират в продукти за различни приложения. Приложенията са твърде многобройни, за да бъдат изброени изчерпателно, но включват гравиране, рязане и маркиране на различни материали като метали, дървесина и пластмаси. Диоидните лазери се използват и като източник на светлина за осветяване на проби в науката за живота. Например, лазерните диоди често са интегрирани в осветителния източник на флуоресцентен микроскоп. Едно от основните предимства на използването на лазерни диоди като източник на светлина за медицински и научни приложения, включително микроскопия, е че лазерната светлина е спектрално концентрирана. Обикновено емитираният от полупроводниковия лазер светлинен спектър е съсредоточен в малък диапазон на дължината на вълната – до 2 nm или по-малко. Спектърът може допълнително да се стесни чрез добавяне на елемент за селекция на дължината на вълната, който може да бъде вграден по дължина на вълновода или поставен външно. За графични лазери обаче, широчината на спектъра е по-малко критична спрямо централната дължина на вълната.

Виолетовите и сините лазерни диоди с дължини на вълната 405 nm, 445 nm или 450 nm са идеални за лазерни глави, които се използват за гравиране, маркиране и рязане поради няколко причини. Късовълновата светлина се абсорбира силно от много материали, характеризира се с ниска етандю поради типично тесния вълновод и висока концентрация на мощността, предлага високи изходни мощности, има ниска чувствителност към температурни промени и дълъг експлоатационен живот.

Освен интегрирането на лазерни диоди в гравюрни и научни лазери, Opt Lasers предлага и самостоятелни лазерни диоди, често в TO-корпуси. Стандартните варианти, които предлагаме, включват 3.8 мм (TO-38), 5.6 мм (TO-56) и 9 мм (TO-18). Opt Lasers доставя лазерни диоди с различни дължини на вълната, включително 405 nm, 445 nm, 465 nm, 473 nm, 488 nm, 505 nm, 520 nm, 638 nm, 808 nm, 830 nm, 850 nm, 980 nm и 1060 nm, както за работа във въздух, така и със съединител за оптично влакно. Свържете се с нас, ако се нуждаете от лазерен диод с друга дължина на вълната за специфичната ви апликация.