Laserdiodien kaupallinen ja teollinen käyttö on lisääntynyt dramaattisesti viime aikoina. Laserdiodien optiset ominaisuudet, pieni koko ja kestävyys ovat mahdollistaneet monien uusien käyttötapojen kaupallistamisen. Laserdiodien teho on erittäin kirkas ottaen huomioon niiden pieni koko. Nykyään satoja wattia tehoa on kaupallisesti saatavilla jatkuvan aallon (CW) olosuhteissa toimivista laserdiodeista jopa muutaman kuutiometrin pakkauksissa. Tämä ominaisuus tekee näistä laitteista soveltuvia kaapelitelevisiolähetyksiin, teräväpiirtotelevisioiden (HDTV) kehittämiseen ja lääketieteellisiin sovelluksiin.
Lisäksi laserdiodit kuluttavat hyvin vähän tehoa muihin lasertyyppeihin verrattuna. Useimmat laserdiodit toimivat alle 2 V:n jännitehäviöillä ja tehovaatimukset määräytyvät niiden nykyisen asetuksen mukaan. Yli 30 prosentin kokonaishyötysuhde on tyypillistä laserdiodeille.
Koska laserdiodit on valmistettu puolijohdemateriaaleista, ne eivät vaadi kaasulasereille tyypillisiä särkyviä lasikoteloita tai peilien kohdistusta. Tuloksena oleva kestävyys ja pieni koko mahdollistavat laserdiodien käytön ympäristöissä ja tiloissa, joissa muun tyyppiset laserit eivät voi toimia.
Laserdiodien koherenssi ja yhden aallonpituuden ominaisuudet mahdollistavat näiden laitteiden lähdöt kohdistamisen diffraktiolla rajoitettuun pistekokoon. Tuloksena olevan täplän koko riippuu laserin aallonpituudesta - mitä lyhyempi valon aallonpituus, sitä pienempi on pisteen koko, joka voidaan muodostaa. Toiminta lyhyemmällä sinisellä ja UV-aallonpituudella mahdollistaa pienemmät pistekoot, mikä mahdollistaa enemmän tiedon tallentamisen optisille levyille suuremmalla tiheydellä.
Toinen laserdiodien etu on, että niitä voidaan moduloida suoraan korkeilla taajuuksilla. Moduloimalla käyttövirtaa laserdiodin lähtöä moduloidaan jopa useiden GHz:ien taajuuksilla nopeassa tiedonsiirrossa.
Pienitehoiset laserdiodit
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).
Tietoliikenteen laserdiodit toimitetaan perhos-{0}}nastapakkauksissa. Useimmat sisältävät sekä lämpösähköisen jäähdytysmoduulin (TEC), ja kaikissa on asennuslevy lämmönpoistoa varten.
Käytössä on monia muita paketteja, mukaan lukien koaksiaaliset tölkit pulssilaserdiodeille ja erilaisia kuitulaserdiodeja, joissa on CD/DVD-tyyliset laserdiodit, jotka on integroitu räätälöityyn koteloon, joka sisältää tarkennusoptiikan ja kuitulähdön.
Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL) voidaan valmistaa 2-D-ryhminä käytettäväksi optisessa laskennassa, tulostuksessa ja viestinnässä. Niiden laserrakenteessa on pyöreä aukko, jonka ansiosta lähtösäde voidaan helposti kollimoida käyttämällä yksinkertaista pallomaista linssiä.
Tehokkaat laserdiodit
Viime aikoina noin 0,8–1,1 mikronin aallonpituusalueella toimivat suuritehoiset laserdiodit ovat saaneet paljon huomiota niiden laajalle levinneiden sovellusten vuoksi. Näitä lasereita käytetään solid-state-laserien, kuten Nd:YAG:n, optisessa pumppauksessa, ja ne korvaavat perinteiset salamalamput. Suuritehoiset laserdiodit on viritetty dielektrisen kiteen absorptiokaistalle, mikä johtaa paljon tehokkaampaan lasersauvan pumppaamiseen, josta lähtee suuritehoinen fokusoitu koherentti valonsäde. Tätä palkkia voidaan sitten käyttää erilaisissa teollisissa, lääketieteellisissä ja sotilaallisissa sovelluksissa. Laserdiodit on kehitetty vastaamaan useiden erilaisten kiteiden absorptiokaistoja laajalla aallonpituusalueella.
Solid-state lasersauvojen pumppaamiseen liittyvien sovellusten lisäksi suuritehoiset laserdiodit ovat erittäin hyödyllisiä myös valokuitutietoliikennetarkoituksiin. Näissä sovelluksissa suuritehoista laserdiodia, joka toimii aallonpituudella 980 nm, käytetään pumppulähteenä erbium-seostetuissa kuituvahvistimissa. Tällaisia optisia vahvistimia käytetään pitkän matkan tietoliikennelinjoja pitkin etenevien 1550 nm:n aallonpituisten tietoliikennesignaalien suorassa optisessa vahvistuksessa. Tällä tavalla tarve käyttää sähköisiä vahvistuspiirejä eliminoidaan ja optiset signaalit vahvistetaan suoraan, tehokkaammin ja ilman tarvetta muuntaa valosignaalia sähkösignaaliksi ja takaisin.
Pinoamalla useita suuritehoisia laserdioditankoja päällekkäin on mahdollista tehdä pinottuja laserdiodiryhmiä, joiden lähtötehot ovat mahdollisesti kilowattia. Tällaiset laitteet avaavat laajan valikoiman uusia mahdollisuuksia sellaisissa sovelluksissa kuin teollinen hitsaus sekä metallien ja muiden materiaalien tarkkuusleikkaus.
Lisätietoja, ota yhteyttä sähköpostitse tai Whatsappilla:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com