Com triar el díode làser?

ElDíode làserés el campió ocult sense corona de la moderna tecnologia làser. Els díodes làser estan a tot arreu, des de simples punters làser fins a complexos satèl·lits de comunicació quàntica. Té una eficiència superior, una construcció compacta, nombrosos tipus i, el més important, cada cop és més barat.

Moltes persones s'han plantejat l'ús de díodes làser als seus productes, de vegades com a sistemes nous, de vegades com a substituts de làsers més antics. Davant de molts tipus de tubs secundaris làser, com haurien de triar els enginyers?

Com a exemple, els quatre passos següents us ajuden a determinar el díode làser que necessiteu.

Pas 1: Converteix els requisits de l'aplicació en paràmetres làser

Per trobar el díode làser adequat per a la vostra aplicació o producte, és possible que primer vulgueu determinar un conjunt de paràmetres basats en l'aplicació. Suposem que volem construir un interferòmetre làser per a l'anàlisi del perfil superficial o la mesura de velocitat.

Per construir el dispositiu, necessitem un díode làser amb una longitud coherent d'1 a 10 m, i l'interferograma hauria de variar de temperatura (< 0.1 nm/K) and remained stable. We need a collimated Gaussian beam with a power of > 80 mW. The detector we used is based on silicon (Si) and is only suitable for < 1100 nm wavelength. In this case, the central wavelength itself and the polarization are less important. At present, we do not know the type of laser diode package.

A la imatge de dalt, els requisits de l'aplicació o del producte es mostren a l'esquerra i els paràmetres del làser a la dreta. A partir de la longitud coherent, Δ es pot calcular utilitzant l'amplada del cable ν=C /πL{= 9.6-95,5 MHZ.

Per als nous en el camp, és important entendre què signifiquen aquests paràmetres.

La longitud de la coherència és la distància a la qual la coherència disminueix significativament. Consulteu la fórmula següent:

Δν = C /πL

On Δν és l'amplada de banda (o amplada de línia), C és la velocitat de la llum i L és la longitud de la coherència.

La resolució espectral representa la relació entre l'amplada de banda (en nanòmetres) i la longitud d'ona: R=λ / Δλ. En el cas d'un espectrògraf o d'un espectre més general, mesura de la capacitat del làser per resoldre característiques de l'espectre electromagnètic.

Passabanda, sensors utilitzats per detectar senyals làser, solen utilitzar filtres d'interferència per bloquejar la llum ambiental. Per tant, la longitud d'ona de la font làser s'ha de mantenir dins del rang de transmissió del filtre. En aquest cas, normalment podem ignorar la tolerància limitada de la longitud d'ona central.

La qualitat del feix es pot definir de diverses maneres. Un és el factor M 2, que indica la proximitat del feix a la forma gaussiana ideal. Així, 1.0 representa un feix gaussià perfecte. L'altre és el producte de paràmetres del feix (BPP), per al qual hem de multiplicar la cintura del feix enfocat per la divergència de camp llunyà.

Intensitat, que representa la potència del làser a la zona del feix (preferiblement el punt focal). Per tant, les unitats són W/cm2.

El perfil del feix fa referència a la distribució d'intensitat del feix làser. Pot ser plana (distribució rectangular) o gaussià. Els feixos monomode solen ser (gairebé) gaussians, mentre que els feixos multimode normalment no ho són. Pot tenir diverses formes depenent del nombre i la distribució d'intensitat dels modes de mescla.

La brillantor de la font làser es pot mesurar per la seva potència de sortida i la qualitat del feix. Essencialment, és la potència del làser dividida per BPP. La unitat és W/cm 2 vegades sr.

Pas 2: seleccioneu un tipus de làser

En el segon pas, descriurem el tipus de làser més específicament. Ens enfrontem a moltes opcions. La manera correcta d'abordar aquest problema és ponderar les opcions. Els tons de gris identifiquen les diferents opcions que s'utilitzen habitualment per als díodes làser monomode.

Per a alguns tipus de díodes làser, la qualitat del feix més alta sol acompanyar una potència de sortida més baixa.

Etiquetem els paràmetres adequats per a l'aplicació (prenem com a exemple la construcció d'un interferòmetre làser). No hi ha restriccions a les toleràncies de longitud d'ona. Per tant, el pes és zero. Per a l'amplada de línia, l'interval de càlcul està entre 10 i 100 MHz, de manera que el < a la columna de la guia d'ona de cresta està estabilitzat; 50 MHz sona raonable. Com que aquest és un paràmetre clau, el pes és 2.

Pas 3: seleccioneu el material làser

La longitud d'ona sol ser molt important per a les aplicacions.

A la Taula 3 es descriuen materials específics i el seu rang de longituds d'ona. A l'exemple, el detector es basa en Si i la longitud d'ona d'emissió del làser està limitada a <1100 nm. Això significa que els díodes làser de nitrur de gal·li (GaN) o d'arsenur de gal·li (GaAs) poden ser adequats per a nosaltres. Normalment, les solucions ultravioletes (UV) són més cares que els díodes làser en llum visible (VIS) o infrarojos propers (NIR), de manera que el material vis-a-NIR està marcat.

Pas 4: creeu diagrames finals i comenceu a buscar proveïdors

Ara tenim tots els paràmetres necessaris per a un díode làser adequat. La taula 4 mostra un conjunt de paràmetres derivats del gràfic anterior, i en discutim d'altres a continuació:

Mode de funcionament (CW, pols o modulació). Això pot tenir un gran impacte en la gestió de la calor, així com en els estils d'embalatge. Per als díodes làser pulsats o modulats per pols amb un cicle de treball baix, pot haver-hi menys calor residual i, per tant, mides d'envasos més petites.

Col·limació del feix (espai lliure, element òptic integrat o cua de fibra). Molt depèn de la vostra aplicació. Sovint, són útils les interfícies de connectors òptics estandarditzats, com ara els connectors de virola (FC) o els connectors estàndard (SC).

Encapsulació. Paquet avió o paquet TO. Mida total, compatibilitat de les solucions existents, configuració de pins. Tot això són consideracions.

Amb les dades de la taula anterior, podeu començar a buscar proveïdors de díodes làser, els proveïdors poden entendre les vostres necessitats a partir d'aquestes dades i oferir possibles solucions tan aviat com sigui possible.

Informació de contacte:

Si teniu alguna idea, no dubteu a parlar amb nosaltres. Independentment d'on siguin els nostres clients i quins siguin els nostres requisits, seguirem el nostre objectiu d'oferir als nostres clients alta qualitat, preus baixos i el millor servei.