Laserdioditeknologia ja laserdiodituotesuositukset

Laserdiodit ovat puolijohdekomponentteja, jotka emittoivat valoa suurella tehotiheydellä. Tämä on mahdollista, kun sähköinen potentiaali kohdistetaan niiden P- ja N-kerroksiin. Laserpiirin takapintaan levitetään korkeareflektinen dielektrinen pinnoite, joka varmistaa, että suurempi osa valosta emittoituu etupinnasta. Etupinta päällystetään myös matalareflektisellä pinnoitteella (usein 2 tai 3 % heijastuvuus, riippuen tehosta) tehokkuuden lisäämiseksi ja heijastamaan vain minimi määrä valoa, joka tarvitaan lasing-ilmiöön. Lisäksi aktiivikerrokseen etsaamalla tehdään alue, joka toimii aallonohjaimena ja rajoittaa valon lateraalista kulkua. Valo rajoitetaan aallonohjaimen pystysuoraan ulottuvuuteen ylemmän ja alemman kuorikerroksen avulla.

Aallonohjaimen mittojen, sen numeerisen apertuurin, aallonpituuden ja muiden tekijöiden mukaan laseri voi olla yksimoodinen tai monimoodinen. Yksimoodinen laserdiodi tuottaa gaussisen säteen. Tämä yksimoodinen säde omaa pienimmän hajonnan kaikista laser­säteistä avaruudessa sekä pienen etendyyden (alhainen "levinneisyys", joka kuvaa minimihajonnan tietylle kollimoidun säteen halkaisijalle). Monimoodisella laserdiodilla, jota kutsutaan myös laaja-alaiseksi aallonohjaimeksi (Broad Area Laser, BAL), on suurempi aallonohjain. Kun laaja-alainen laserdiodi kollimoidaan, valolla on paljon suurempi hajonta; BAL muistuttaa tehokkaasti joissain ominaisuuksissa LED-valonlähdettä suuremman emitterin vuoksi.

Kuitenkin hajonta voidaan vähentää kollimoimalla laseri pitkän polttovälin linssillä. Itse asiassa minkä tahansa laserdiodin kollimoidun säteen hajonta on suoraan kääntäen verrannollinen käytetyn linssin polttoväliin. Tyypillisesti kollimointilinssiksi valitaan korkealaatuinen asfäärinen linssi, koska tällä voidaan säilyttää laserdiodin alhainen etendyyden eli pieni hajonta. Asfääriset linssit ovat myös kustannustehokkaita massamuovauksella valmistettuna, mikä tekee tästä yhdistelmästä erittäin kustannustehokkaan lasermoduulin.

Laserdiodeja integroidaan tuotteisiin monenlaisiin sovelluksiin. Näitä ovat muun muassa kaiverrus, leikkaus ja merkkaus useille materiaaleille, kuten metalleille, puulle ja muoville. Diodilasereita voidaan käyttää myös valonlähteenä näytteen valaistuksessa biotieteissä. Esimerkiksi laserdiodit integroidaan usein fluoresenssimikroskoopin valonlähteeseen. Yksi laserdiodien keskeisistä eduista lääketieteen ja tieteellisten sovellusten valonlähteenä, mukaan lukien mikroskopia, on laservalolle ominainen spektrinen tiheys. Tavallisesti puolijohdelaserin lähettämä valospektri on keskittynyt pienelle alueelle, tavallisesti alle 2 nm kaistanleveyteen. Tämä voidaan tarvittaessa kaventaa entisestään aallonvalintaelementillä, joka voi olla rakenteeseen integroitu pitkittäissuunnassa tai ulkoisesti sijoitettu. Kaiverruslasereissa spektrileveys ei kuitenkaan ole yhtä kriittinen tekijä kuin keskus-aallonpituus.

Violetti- ja siniset laserdiodit (aallonpituudet 405 nm, 445 nm, 450 nm) ovat ihanteellisia laserkäyttöisiin kaiverrus-, merkkaus- ja leikkaussovelluksiin monista syistä. Lyhyen aallonpituuden valo absorboituu tehokkaasti useissa materiaaleissa, niillä on alhainen etendyyden ominaisuus johtuen tyypillisesti kapeasta aallonohjaimen rakenteesta, joka mahdollistaa korkean tehotiheyden, ne tuottavat suuria tehoja, ovat suhteellisen kestäviä lämpötilamuutoksille ja niillä on pitkä käyttöikä.

Laserdiodeja integroidaan kaiverrus- ja tiederatkaisuihin; Opt Lasers myy myös yksittäisiä laserdiodikomponentteja, usein TO-koteloituina. Tyypillisiä standardeja, joita tarjoamme, ovat 3,8 mm (TO-38), 5,6 mm (TO-56) ja 9 mm (TO-18). Opt Lasers tarjoaa laserdiodit useilla aallonpituuksilla, mukaan lukien 405 nm, 445 nm, 465 nm, 473 nm, 488 nm, 505 nm, 520 nm, 638 nm, 808 nm, 830 nm, 850 nm, 980 nm ja 1060 nm, sekä vapaa- että kuitukytkettyinä ratkaisuina. Ota yhteyttä, mikäli tarvitset muun aallonpituuden sovellustasi varten.