Търговската и промишлена употреба на лазерни диоди драстично се увеличи напоследък. Оптичните характеристики, малкият размер и здравината на лазерните диоди позволиха много нови приложения да бъдат комерсиализирани. Изходът на лазерните диоди е много ярък предвид малкия им размер. Днес стотици ватове мощност се предлагат в търговската мрежа от лазерни диоди, работещи при условия на непрекъсната вълна (CW) в пакети с размер от няколко кубични инча. Тази характеристика прави тези устройства подходящи за предаване на кабелна телевизия, разработка на телевизия с висока разделителна способност (HDTV) и медицински приложения.
Освен това, в сравнение с други видове лазери, лазерните диоди използват много малко енергия. Повечето лазерни диоди работят с падане на напрежението под 2 V, като изискванията за мощност се определят от текущата им настройка. Общата ефективност над 30 процента е типична за лазерните диоди.
Тъй като лазерните диоди са направени от полупроводникови материали, те не изискват крехки стъклени заграждения или огледално подравняване, типично за газовите лазери. Получената здравина и малкият размер позволяват лазерните диоди да се използват в среди и пространства, в които други видове лазери не могат да работят.
Кохерентността и характеристиките на единична дължина на вълната на лазерните диоди позволяват изходите на тези устройства да бъдат фокусирани до дифракционно ограничен размер на петна. Размерът на полученото петно зависи от дължината на вълната на лазера - колкото по-къса е дължината на вълната на светлината, толкова по-малък е размерът на петното, което може да се генерира. Работата при по-къси сини и UV дължини на вълните прави възможни по-малки размери на петна, като следователно позволява повече информация да се съхранява на оптични дискове при по-висока плътност.
Друго предимство на лазерните диоди е, че те могат да бъдат директно модулирани при високи честоти. Чрез модулиране на задвижващия ток изходът на лазерния диод се модулира с честоти до няколко GHz при високоскоростни комуникации на данни.
Лазерни диоди с ниска мощност
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).
Телекомуникационните лазерни диоди се доставят в опаковки с 14-игли тип пеперуда. Повечето включват модул с термоелектрически охладител (TEC) и всички включват монтажна плоча за разсейване на топлината.
Използват се много други пакети, включително коаксиални кутии за импулсни лазерни диоди и разнообразие от лазерни диоди с оптични влакна с лазерни диоди в стил CD/DVD, интегрирани в корпус, проектиран по поръчка, който включва фокусираща оптика и оптичен изход.
Повърхностно излъчващи лазери с вертикална кухина (VCSEL) могат да бъдат произведени в 2-D матрици за използване в оптични изчисления, печат и комуникации. Тяхната лазерна структура има кръгъл отвор, позволяващ изходния лъч да бъде лесно колимиран с помощта на обикновена сферична леща.
Високомощни лазерни диоди
Напоследък високомощните лазерни диоди, работещи в обхвата на дължината на вълната от около 0.8–1.1 микрона, привличат голямо внимание поради широко разпространените си приложения. Тези лазери се използват при оптично изпомпване на твърдотелни лазери, като Nd:YAG, заменяйки традиционните дизайни на светкавични лампи. Високомощните лазерни диоди са настроени към лентата на поглъщане на диелектричния кристал, което води до много по-ефективно изпомпване на лазерния прът, от който се излъчва високомощен фокусиран кохерентен лъч светлина. След това този лъч може да се използва в различни индустриални, медицински и военни приложения. Лазерните диоди са разработени, за да съответстват на лентите на поглъщане на различни диелектрични кристали в широк диапазон на дължина на вълната.
В допълнение към приложенията, включващи изпомпване на лазерни пръти в твърдо състояние, високомощните лазерни диоди също са много полезни за телекомуникационни цели с оптични влакна. В тези приложения високомощен лазерен диод, работещ при дължина на вълната от 980 nm, се използва като източник на помпа за усилватели с ербиеви влакна. Такива оптични усилватели се използват при директно оптично усилване на телекомуникационни сигнали с дължина на вълната 1550 nm, разпространяващи се по телекомуникационните линии на дълги разстояния. По този начин се елиминира необходимостта от използване на електрически усилващи вериги и оптичните сигнали се усилват директно, с по-голяма ефективност и без необходимост от преобразуване на светлинния сигнал в електрически сигнал и обратно.
Чрез подреждане на няколко високомощни лазерни диодни ленти един върху друг е възможно да се направят подредени масиви от лазерни диоди с изходна мощност потенциално в диапазона от киловати. Такива устройства разкриват широк спектър от нови възможности в приложения като промишлено заваряване и прецизно рязане на метали и различни други материали.
Повече подробности, моля, свържете се с нас чрез имейл или Whatsapp:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com