Τεχνολογία Διοδών Λέιζερ και Συστάσεις Προϊόντων Διοδών Λέιζερ

Οι δίοδοι λέιζερ είναι ημιαγωγικές διατάξεις που εκπέμπουν συγκεντρωμένη πυκνότητα ισχύος φωτός. Αυτό επιτυγχάνεται όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των στρωμάτων P και N τους. Εφαρμόζεται στο πίσω άκρο του μικροτσίπ της διόδου λέιζερ μία υψηλής ανακλαστικότητας διηλεκτρική επίστρωση. Αυτό διασφαλίζει ότι μεγαλύτερο ποσοστό του φωτός εκπέμπεται από το εμπρός άκρο. Στο εμπρός άκρο εφαρμόζεται επίσης μια χαμηλής ανακλαστικότητας επίστρωση (συνήθως 2 ή 3% ανάλογα με την ισχύ), για περαιτέρω αύξηση της απόδοσης και ανάκλαση μόνο του ελάχιστου απαιτούμενου φωτός για τη λειτουργία λέιζερ. Επιπλέον, εγχαράσσεται μία περιοχή στο ενεργό στρώμα η οποία μετατρέπεται σε κυματοδηγό και δεσμεύει το φως στη πλευρική διάσταση. Το φως συγκρατείται στη κάθετη διάσταση του κυματοδηγού από τα άνω και κάτω επικαλυπτικά στρώματα.

Ανάλογα με τις διαστάσεις του κυματοδηγού, το αριθμητικό άνοιγμα, το μήκος κύματος και άλλους παράγοντες, το λέιζερ μπορεί να είναι μονο-τρόπου ή πολυ-τρόπου. Μία δίοδος λέιζερ μονού τρόπου εκπέμπει δέσμη Gauss. Αυτή η δέσμη μονού τρόπου έχει τη μικρότερη απόκλιση από κάθε τύπο δέσμης λέιζερ κατά την διάδοσή της στον χώρο, καθώς και το χαμηλότερο etendue (γαλλική λέξη για το «άνοιγμα», που περιγράφει τη ελάχιστη απόκλιση που μπορεί να επιτευχθεί για διάμετρο κεκανονισμένης δέσμης). Μία δίοδος λέιζερ πολλαπλών τρόπων, η οποία συχνά αναφέρεται και ως κυματοδηγός ευρέος χώρου (BAL), διαθέτει κυματοδηγό μεγαλύτερου πλάτους. Όταν ένα λέιζερ ευρέος χώρου παράγει κεκανονισμένη δέσμη, το φως παρουσιάζει πολύ μεγαλύτερη απόκλιση· λειτουργεί ως έναν βαθμό όπως ένα LED λόγω του μεγαλύτερου εκπομπού.

Ωστόσο, η απόκλιση μπορεί να μειωθεί για κάθε λέιζερ με την εγκατάσταση φακού με μακρύτερο εστιακό μήκος για κολλίμαση. Πράγματι, για δεδομένη κεκανονισμένη δέσμη από οποιαδήποτε δίοδο λέιζερ, η απόκλισή της είναι αντιστρόφως ανάλογη του εστιακού μήκους του χρησιμοποιούμενου φακού. Τυπικά, ένας ασφαιρικός φακός υψηλής ποιότητας επιλέγεται ως φακός κολλίμασης ώστε να διατηρούνται τα χαρακτηριστικά χαμηλού etendue, δηλαδή χαμηλής απόκλισης, του λέιζερ. Οι ασφαιρικοί φακοί μπορούν επίσης να είναι οικονομικά αποδοτικοί όταν παράγονται αθροιστικά με χύτευση. Αυτός ο συνδυασμός οδηγεί στη δημιουργία ενός εξαιρετικά οικονομικού λέιζερ module.

Οι δίοδοι λέιζερ ενσωματώνονται σε προϊόντα για διάφορες εφαρμογές. Χωρίς να αναφερθούν όλες λόγω πληθώρας, οι χρήσεις περιλαμβάνουν χάραξη, κοπή και σήμανση σε ποικιλία υλικών όπως μεταλλικά, ξύλινα και πλαστικά. Οι δίοδοι λέιζερ μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως πηγή φωτός για την απεικόνιση δειγμάτων στις βιοεπιστήμες. Για παράδειγμα, οι δίοδοι λέιζερ συχνά ενσωματώνονται ως πηγή φωτός σε μικροσκόπια φθορισμού. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης δίοδων λέιζερ ως πηγή φωτός για ιατρικές και επιστημονικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της μικροσκοπίας, είναι ότι το φως του λέιζερ τείνει να είναι φασματικά πυκνό. Συνήθως, το εκπεμπόμενο φάσμα φωτός του ημιαγώγιμου λέιζερ είναι συγκεντρωμένο εντός περιοχής μήκους κύματος 2 nm ή λιγότερο. Μπορεί να περιοριστεί περαιτέρω με την προσθήκη στοιχείου επιλογής μήκους κύματος, είτε ενσωματωμένου διαμήκως στη δομή του κυματοδηγού, είτε εξωτερικά τοποθετημένου. Ωστόσο, για λέιζερ χάραξης, το φασματικό πλάτος δεν είναι τόσο σημαντικό όσο το κεντρικό μήκος κύματος.

Οι ιώδεις και μπλε δίοδοι λέιζερ στα μήκη κύματος 405 nm, 445 nm ή 450 nm είναι ιδανικές για κεφαλές λέιζερ που χρησιμοποιούνται για χάραξη, σήμανση και κοπή για διάφορους λόγους. Το φως μικρού μήκους κύματος απορροφάται έντονα από πολλά υλικά, παρουσιάζει χαρακτηριστικά χαμηλού etendue λόγω του συνήθως στενού κυματοδηγού για εξαιρετικά συγκεντρωμένες πυκνότητες ισχύος, είναι υψηλής ισχύος, σχετικά ανθεκτικό σε θερμοκρασιακές μεταβολές και έχει μεγάλη διάρκεια ζωής.

Εκτός από την ενσωμάτωση διοδών λέιζερ σε λέιζερ χάραξης και επιστημονικά λέιζερ, η Opt Lasers διαθέτει επίσης μεμονωμένες δίοδοι λέιζερ, συχνά σε συσκευασίες τύπου TO-can. Τυπικά πρότυπα που παρέχουμε περιλαμβάνουν 3,8 mm (TO-38), 5,6 mm (TO-56) και 9 mm (TO-18). Η Opt Lasers παρέχει δίοδοι λέιζερ σε διάφορα μήκη κύματος, συμπεριλαμβανομένων των 405 nm, 445 nm, 465 nm, 473 nm, 488 nm, 505 nm, 520 nm, 638 nm, 808 nm, 830 nm, 850 nm, 980 nm και 1060 nm, τόσο για ελεύθερη δέσμη όσο και συνδεδεμένες σε οπτικές ίνες. Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας εάν χρειάζεστε κάποιο άλλο μήκος κύματος για την εφαρμογή σας.