A lézerdiódák kereskedelmi és ipari felhasználása az utóbbi időben drámaian megnövekedett. A lézerdiódák optikai jellemzői, kis mérete és strapabírósága számos új felhasználási módot tette lehetővé. A lézerdiódák teljesítménye kis méretükhöz képest nagyon fényes. Ma már több száz watt teljesítmény kapható a kereskedelemben folyamatos hullám (CW) körülmények között működő lézerdiódákból, akár néhány köbhüvelykes kiszerelésben. Ez a jellemző teszi ezeket az eszközöket alkalmassá kábeltelevíziós átvitelre, nagyfelbontású TV (HDTV) fejlesztésére és orvosi alkalmazásokra.
Ezenkívül a lézerdiódák más típusú lézerekhez képest nagyon kevés energiát fogyasztanak. A legtöbb lézerdióda 2 V-nál kisebb feszültségeséssel működik, és a teljesítményigényt az árambeállításuk határozza meg. A lézerdiódák esetében a 30 százalék feletti összhatásfok jellemző.
Mivel a lézerdiódák félvezető anyagokból készülnek, nincs szükségük a gázlézerekre jellemző törékeny üvegburkolatra vagy tükörbeállításra. Az ebből eredő robusztusság és kis méret lehetővé teszi a lézerdiódák használatát olyan környezetben és helyeken, ahol más típusú lézerek nem működhetnek.
A lézerdiódák koherenciája és egyhullámhosszú jellemzői lehetővé teszik ezen eszközök kimenetének fókuszálását egy korlátozott diffrakciós foltméretre. Az eredményül kapott folt mérete a lézer hullámhosszától függ - minél rövidebb a fény hullámhossza, annál kisebb a folt mérete, amelyet létrehozhatunk. A rövidebb kék és UV hullámhosszon történő működés lehetővé teszi a kisebb foltméreteket, így több információ tárolható az optikai lemezeken nagyobb sűrűséggel.
A lézerdiódák másik előnye, hogy közvetlenül modulálhatók magas frekvencián. A meghajtó áramának modulálásával a lézerdióda kimenete akár több GHz-es frekvenciával is modulálható a nagy sebességű adatkommunikációban.
Alacsony teljesítményű lézerdiódák
Low-power laser diodes come in a variety of packages. Most have a monitor photodiode integrated with the laser diode. Generally, laser diodes emit light from both ends of their cavity. By monitoring the rear facet output beam of the laser diode, one can maintain the laser at a constant power level. For power levels in the range of 1 W or less, the most common package used is the TO-Can style and is available in either a 5.6 mm or 9 mm diameter base (Figure 1). Other packages include TO-3 packages for higher power laser diodes (>1 W).
A távközlési lézerdiódák pillangós 14-tűs csomagolásban kaphatók. A legtöbb tartalmaz egy termo-elektromos hűtő (TEC) modult, és mindegyik tartalmaz egy szerelőlapot a hőelvezetéshez.
Sok más csomagot is használnak, beleértve az impulzusos lézerdiódák koaxiális dobozait és a különféle szálas lézerdiódákat, amelyek CD/DVD stílusú lézerdiódái vannak beépítve egy egyedi tervezésű házba, amely fókuszáló optikát és szálkimenetet tartalmaz.
A függőleges üreges felületkibocsátó lézerek (VCSEL) 2-D-tömbökben gyárthatók optikai számítástechnikában, nyomtatásban és kommunikációban. Lézeres szerkezetük kör alakú apertúrájú, amely lehetővé teszi a kimenő nyaláb könnyű kollimálását egy egyszerű gömblencsével.
Nagy teljesítményű lézerdiódák
A közelmúltban a körülbelül 0,8–1,1 mikronos hullámhossz-tartományban működő nagy teljesítményű lézerdiódák széles körben elterjedt alkalmazásaik miatt nagy figyelmet kapnak. Ezeket a lézereket szilárdtestlézerek, például az Nd:YAG optikai pumpálására használják, felváltva a hagyományos vakulámpákat. A nagy teljesítményű lézerdiódákat a dielektromos kristály abszorpciós sávjára hangolják, ami a lézerrúd sokkal hatékonyabb pumpálását eredményezi, amelyből nagy teljesítményű, fókuszált koherens fénysugarat bocsátanak ki. Ez a gerenda ezután különféle ipari, orvosi és katonai alkalmazásokban használható. A lézerdiódákat úgy fejlesztették ki, hogy széles hullámhossz-tartományban illeszkedjenek a különféle dielektromos kristályok abszorpciós sávjához.
A szilárdtest lézerrudak szivattyúzását magában foglaló alkalmazások mellett a nagy teljesítményű lézerdiódák nagyon hasznosak az optikai szálas távközlési célokra is. Ezekben az alkalmazásokban egy 980 nm-es hullámhosszon működő nagy teljesítményű lézerdiódát használnak szivattyúforrásként az erbiummal adalékolt szálerősítőkhöz. Az ilyen optikai erősítőket a hosszú távú távközlési vonalakon terjedő 1550 nm hullámhosszú távközlési jelek közvetlen optikai erősítésére használják. Ily módon megszűnik az elektromos erősítő áramkörök használatának szükségessége, és az optikai jeleket közvetlenül erősítik, nagyobb hatékonysággal, anélkül, hogy a fényjelet elektromos jellé kellene átalakítani és vissza.
Több nagy teljesítményű lézerdióda rúd egymásra helyezésével lehetőség nyílik egymásra rakott lézerdióda tömbök készítésére, amelyek kimeneti teljesítménye potenciálisan a kilowatt tartományba esik. Az ilyen eszközök új lehetőségek széles skáláját nyitják meg olyan alkalmazásokban, mint az ipari hegesztés, valamint fémek és különféle egyéb anyagok precíziós vágása.
További részletek, kérjük lépjen kapcsolatba velünk e-mailben vagy Whatsappban:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com