Komerční a průmyslové využití laserových diod v poslední době dramaticky vzrostlo. Optické vlastnosti, malá velikost a robustnost laserových diod umožnily komercializaci mnoha nových použití. Výstup laserových diod je velmi jasný vzhledem k jejich malé velikosti. Dnes jsou komerčně dostupné stovky wattů energie z laserových diod pracujících za podmínek spojité vlny (CW) v balíčcích o velikosti několika krychlových palců. Díky této vlastnosti jsou tato zařízení vhodná pro přenos kabelové televize, vývoj TV s vysokým rozlišením (HDTV) a lékařské aplikace.
Navíc ve srovnání s jinými typy laserů využívají laserové diody velmi málo energie. Většina laserových diod pracuje s úbytky napětí menšími než 2 V s požadavky na výkon určenými jejich aktuálním nastavením. Celková účinnost vyšší než 30 procent je typická v případě laserových diod.
Vzhledem k tomu, že laserové diody jsou vyrobeny z polovodičových materiálů, nevyžadují křehké skleněné kryty nebo zrcadlové zarovnání typické pro plynové lasery. Výsledná robustnost a malé rozměry umožňují použití laserových diod v prostředích a prostorech, ve kterých jiné typy laserů nemohou fungovat.
Koherence a charakteristiky jediné vlnové délky laserových diod umožňují, aby výstupy těchto zařízení byly zaměřeny na difrakčně omezenou velikost bodu. Velikost výsledné skvrny je závislá na vlnové délce laseru – čím kratší je vlnová délka světla, tím menší je velikost skvrny, kterou lze generovat. Provoz na kratších vlnových délkách modré a UV umožňuje menší velikosti skvrn, což následně umožňuje uložit více informací na optické disky s vyšší hustotou.
Další výhodou laserových diod je, že mohou být přímo modulovány na vysokých frekvencích. Modulací budícího proudu je při vysokorychlostní datové komunikaci modulován výstup laserové diody s frekvencemi až několika GHz.
Nízkoenergetické laserové diody
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).
Telekomunikační laserové diody jsou dodávány v motýlkových 14-kolících. Většina z nich obsahuje modul termoelektrického chladiče (TEC) a všechny obsahují montážní desku pro odvod tepla.
Používá se mnoho dalších balíčků, včetně koaxiálních nádobek pro pulzní laserové diody a různých vláknových laserových diod s laserovými diodami ve stylu CD/DVD integrovanými do vlastního navrženého pouzdra, které zahrnuje zaostřovací optiku a výstup pro vlákno.
Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL) lze vyrábět v 2-D polích pro použití v optických výpočtech, tisku a komunikacích. Jejich laserová struktura má kruhovou aperturu umožňující snadnou kolimaci výstupního paprsku pomocí jednoduché sférické čočky.
Vysoce výkonné laserové diody
V poslední době si vysoce výkonné laserové diody pracující v rozsahu vlnových délek přibližně 0,8–1,1 mikronu získaly velkou pozornost díky jejich rozšířeným aplikacím. Tyto lasery se používají při optickém čerpání pevnolátkových laserů, jako je Nd:YAG, nahrazující tradiční konstrukce zábleskových lamp. Vysoce výkonné laserové diody jsou naladěny na absorpční pásmo dielektrického krystalu, což vede k mnohem účinnějšímu čerpání laserové tyče, ze které je vyzařován vysoce výkonný soustředěný koherentní paprsek světla. Tento paprsek pak může být použit v různých průmyslových, lékařských a vojenských aplikacích. Laserové diody byly vyvinuty tak, aby odpovídaly absorpčním pásmům různých dielektrických krystalů v širokém rozsahu vlnových délek.
Kromě aplikací zahrnujících čerpání laserových tyčí v pevné fázi jsou vysoce výkonné laserové diody také velmi užitečné pro telekomunikační účely z optických vláken. V těchto aplikacích se jako čerpací zdroj pro erbiem dopované vláknové zesilovače používá vysoce výkonná laserová dioda pracující na vlnové délce 980 nm. Takové optické zesilovače se používají při přímém optickém zesílení telekomunikačních signálů o vlnové délce 1550 nm šířících se podél dlouhých telekomunikačních linek. Tímto způsobem odpadá nutnost použití elektrických zesilovacích obvodů a optické signály jsou přímo zesilovány, s větší účinností a bez nutnosti převodu světelného signálu na elektrický signál a zpět.
Naskládáním několika vysoce výkonných laserových diodových tyčí na sebe je možné vytvořit naskládané laserové diodové pole s výstupním výkonem potenciálně v rozsahu kilowattů. Taková zařízení otevírají širokou škálu nových možností v aplikacích, jako je průmyslové svařování a přesné řezání kovů a různých dalších materiálů.
Další podrobnosti, kontaktujte nás prosím prostřednictvím e-mailu nebo Whatsapp:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com