Laserdiode-teknologi og anbefalinger til laserdiodeprodukter

Laserdioder er halvlederkomponenter, der udsender en koncentreret effekttæthed af lys. Dette opnås ved, at der påføres et elektrisk potentiale over deres P- og N-lag. En dielektrisk belægning med høj reflektivitet påføres den bagerste flade af laserkippen. Dette sikrer, at mere af lyset udsendes fra den forreste flade. Frontfladen belægges også med en lavreflektiv belægning (ofte 2 eller 3 % refleksion, afhængigt af effekten) for yderligere at øge effektiviteten og kun reflektere den minimale mængde lys, der kræves for laseroperation. Derudover ætches et område på det aktive lag, hvilket danner bølgelederen og indkapsler lyset i lateral retning. Lyset indkapsles i den vertikale dimension af bølgelederen af de øverste og nederste kappe-lag.

Afhængigt af bølgelederens dimensioner, dens numeriske aperture, bølgelængde og andre faktorer, kan laseren enten være enkeltmodet eller multimodet. En enkeltmodet laserdiode udsender en Gaussisk stråle. Denne enkeltmodede stråle har den laveste divergence af enhver type laserstråle under udbredelse i rummet samt den laveste étendue (fransk for "spredning", som beskriver den minimale divergence, der kan opnås for en given kollimeret strålediameter). En multimode laserdiode, også undertiden kaldet en bredbølgeguide (BAL), har en større bølgeguide. Når en bredbåndslaser kollimeres, har lyset en væsentligt større divergence; BAL fungerer til dels som en LED grundet den større emitter.

Divergensen kan dog reduceres for enhver laser ved at kollimere den med en linse med længere brændvidde. For en given kollimeret stråle fra en hvilken som helst laserdiode er dens divergence omvendt proportional med brændvidden på den linse der anvendes. Typisk vælges en asfærisk linse af høj kvalitet som kollimeringslinse, fordi laserdiodens lave étendue-egenskaber, dvs. lave divergence, kan bevares. Asfæriske linser kan også være meget omkostningseffektive ved masseproduktion ved støbning. Denne kombination giver en meget omkostningseffektiv lasermodul.

Laserdiode indbygges i produkter til forskellige formål. Anvendelserne er for mange til at nævne udtømmende, men inkluderer gravering, skæring og mærkning i en række materialer såsom metaller, træ og plast. Diodelasere kan også anvendes som lyskilde til prøvebelysning i life science-applikationer. Eksempelvis integreres laserdiode ofte som lyskilde i fluorescensmikroskoper. En væsentlig fordel ved at bruge laserdiode som lyskilde til medicinsk og videnskabelig anvendelse, herunder mikroskopi, er at laserlys har en tæt spektral fordeling. Typisk er det udsendte spektrum fra halvlederlaseren koncentreret inden for et lille område på under 2 nm af bølgelængdeskalaen. Det kan indsnævres yderligere ved at tilføje et bølgelængde-selektionselement, enten integreret i bølgeguiderestrukturen eller placeret eksternt. For graveringlasere er den spektrale bredde dog mindre kritisk end den centrale bølgelængde.

Violette og blå laserdiode på 405 nm, 445 nm eller 450 nm bølgelængder er ideelle til laserhoveder, der bruges til gravering, mærkning og skæring af forskellige årsager. Det kortbølgede lys absorberes kraftigt af mange materialer, har lav étendue på grund af en typisk smal bølgeguide, hvilket muliggør højt koncentrerede effekttætheder, høj ydelse, høj temperaturstabilitet og lang levetid.

Ud over at integrere laserdiode i graveringlasere og videnskabelige lasere sælger Opt Lasers også individuelle laserdiode, ofte i TO-can kapslinger. Typiske standarder vi tilbyder inkluderer 3,8 mm (TO-38), 5,6 mm (TO-56) og 9 mm (TO-18). Opt Lasers leverer laserdiode ved flere bølgelængder, herunder 405 nm, 445 nm, 465 nm, 473 nm, 488 nm, 505 nm, 520 nm, 638 nm, 808 nm, 830 nm, 850 nm, 980 nm og 1060 nm, både til fritstrålende applikationer og fiberkoblinger. Kontakt os gerne hvis du har behov for en anden bølgelængde til din applikation.