Tecnologia de Diodo Laser e Recomendações de Produtos de Diodo Laser

Diodos laser são dispositivos semicondutores que emitem uma densidade de potência luminosa concentrada. Isto é possível quando um potencial elétrico é aplicado entre as camadas P e N. Uma camada dielétrica de alta refletividade é aplicada na face traseira do chip do laser, garantindo que mais luz seja emitida pela face frontal. A face frontal também é revestida com uma camada de baixa refletividade (normalmente 2 ou 3% de refletividade, dependendo da potência), para aumentar ainda mais a eficiência e refletir apenas a quantidade mínima de luz necessária para o funcionamento do laser. Além disso, uma região é gravada na camada ativa, tornando-se a guia de onda e confinando a luz na dimensão lateral. A luz é confinada na dimensão vertical da guia de onda pelas camadas de confinamento superior e inferior.

Dependendo das dimensões da guia de onda, sua abertura numérica, comprimento de onda e outros fatores, o laser pode operar em modo simples ou multimodo. Um diodo laser de modo simples emite um feixe Gaussiano. Este feixe de modo simples apresenta a menor divergência entre todos os tipos de feixe laser quando propagado no espaço, assim como o menor étendue (do francês “extensão”, pois descreve a mínima divergência possível para um determinado diâmetro de feixe colimado). Um diodo laser multimodo, também conhecido como guia de onda de área larga (BAL), possui uma guia de onda maior. Quando um laser de área larga é colimado, a luz apresenta divergência significativamente maior; nesse contexto, o BAL se comporta de maneiras semelhantes a um LED, em função do emissor de grandes dimensões.

No entanto, a divergência pode ser reduzida para qualquer laser ao colimá-lo com uma lente de maior distância focal. Na prática, para um feixe colimado proveniente de qualquer diodo laser, a divergência está inversamente relacionada com a distância focal da lente utilizada. Normalmente, emprega-se uma lente asférica de alta qualidade como lente de colimação, uma vez que as características de baixo étendue, ou baixa divergência do laser, podem ser preservadas. Lentes asféricas também são bastante econômicas quando fabricadas em grande volume por molde. Esta combinação resulta em um módulo laser altamente econômico.

Diodos laser são integrados a produtos para diversas aplicações. As utilizações abrangem gravação, corte e marcação em uma variedade de materiais, incluindo metais, madeiras e plásticos. Diodos laser também podem ser utilizados como fonte de luz para iluminação de amostras em ciências biológicas; por exemplo, diodos laser são frequentemente incorporados à fonte de luz de microscópios de fluorescência. Uma das principais vantagens de se utilizar diodos laser como fonte de luz em aplicações médicas e científicas, incluindo microscopia, é que a luz laser tende a ser espectralmente densa. Na maioria dos casos, o espectro de emissão do laser semicondutor está concentrado em uma região restrita do espaço espectral, tipicamente 2 nm ou menos. Ele pode ser ainda mais estreitado com a inserção de um elemento de seleção de comprimento de onda, que pode ser integrado longitudinalmente à estrutura do guia de onda ou posicionado externamente. Contudo, para lasers de gravação, a largura espectral é menos crítica do que o comprimento de onda central.

Diodos laser violeta e azul nos comprimentos de onda 405 nm, 445 nm ou 450 nm são ideais para cabeçotes laser utilizados em gravação, marcação e corte por diversos motivos. A luz de curto comprimento de onda é fortemente absorvida por muitos materiais, apresenta característica de baixo étendue resultante de uma estrutura de guia de onda tipicamente estreita, propiciando altas densidades de potência, possui alta potência, relativa imunidade à temperatura e longa vida útil.

Além da integração de diodos laser em lasers para gravação e para aplicações científicas, a Opt Lasers também comercializa diodos laser individuais, frequentemente em encapsulamentos TO-can. Os padrões típicos fornecidos incluem 3,8 mm (TO-38), 5,6 mm (TO-56) e 9 mm (TO-18). A Opt Lasers disponibiliza diodos laser em diversos comprimentos de onda, incluindo 405 nm, 445 nm, 465 nm, 473 nm, 488 nm, 505 nm, 520 nm, 638 nm, 808 nm, 830 nm, 850 nm, 980 nm e 1060 nm, tanto para aplicações de espaço livre quanto acopladas a fibra óptica. Entre em contato caso necessite de um comprimento de onda específico para sua aplicação.