Πώς να επιλέξετε δίοδο λέιζερ;

οΔίοδος λέιζερείναι ο κρυφός πρωταθλητής της σύγχρονης τεχνολογίας λέιζερ. Οι δίοδοι λέιζερ είναι παντού, από απλούς δείκτες λέιζερ έως πολύπλοκους κβαντικούς δορυφόρους επικοινωνίας. Έχει ανώτερη απόδοση, συμπαγή κατασκευή, πολυάριθμους τύπους και το πιο σημαντικό, γίνεται φθηνότερο.

Πολλοί άνθρωποι έχουν σκεφτεί να χρησιμοποιήσουν διόδους λέιζερ στα προϊόντα τους, μερικές φορές ως ολοκαίνουργια συστήματα, μερικές φορές ως αντικαταστάσεις παλαιότερων λέιζερ. Μπροστά σε πολλά είδη δευτερευόντων σωλήνων λέιζερ, πώς πρέπει να επιλέξουν οι μηχανικοί;

Για παράδειγμα, τα ακόλουθα τέσσερα βήματα σάς βοηθούν να προσδιορίσετε τη δίοδο λέιζερ που χρειάζεστε.

Βήμα 1: Μετατρέψτε τις απαιτήσεις εφαρμογής σε παραμέτρους λέιζερ

Για να βρείτε τη σωστή δίοδο λέιζερ για την εφαρμογή ή το προϊόν σας, ίσως θελήσετε πρώτα να προσδιορίσετε ένα σύνολο παραμέτρων με βάση την εφαρμογή. Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα συμβολόμετρο λέιζερ για ανάλυση προφίλ επιφάνειας ή μέτρηση ταχύτητας.

Για να κατασκευάσουμε τη συσκευή, χρειαζόμαστε μια δίοδο λέιζερ με συνεκτικό μήκος 1 έως 10 m και το παρεμβολόγραμμα πρέπει να ποικίλλει σε θερμοκρασία (< 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.

Στην παραπάνω εικόνα, οι απαιτήσεις εφαρμογής ή προϊόντος παρατίθενται στα αριστερά και οι παράμετροι λέιζερ παρατίθενται στα δεξιά. Από το συνεκτικό μήκος, το Δ μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το πλάτος σύρματος ν=C /πL= 9.6-95.5 MHZ.

Για όσους είναι νέοι στον τομέα, είναι σημαντικό να κατανοήσουν τι σημαίνουν αυτές οι παράμετροι.

Το μήκος συνοχής είναι η απόσταση στην οποία η συνοχή μειώνεται σημαντικά. Ανατρέξτε στον ακόλουθο τύπο:

Δν = C /πL

Όπου Δν είναι το εύρος ζώνης (ή πλάτος γραμμής), C είναι η ταχύτητα του φωτός και L είναι το μήκος συνοχής.

Η φασματική ανάλυση αντιπροσωπεύει τη σχέση μεταξύ του εύρους ζώνης (σε νανόμετρα) και του μήκους κύματος: R=λ / Δλ. Στην περίπτωση ενός φασματογράφου ή γενικότερου φάσματος, ένα μέτρο της ικανότητας του λέιζερ να αναλύει χαρακτηριστικά του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Το Bandpass, οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση σημάτων λέιζερ, χρησιμοποιούν συνήθως φίλτρα παρεμβολής για να μπλοκάρουν το φως του περιβάλλοντος. Επομένως, το μήκος κύματος της πηγής λέιζερ πρέπει να διατηρείται εντός της περιοχής μετάδοσης του φίλτρου. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε συνήθως να αγνοήσουμε την περιορισμένη ανοχή κεντρικού μήκους κύματος.

Η ποιότητα της δέσμης μπορεί να οριστεί με διάφορους τρόπους. Ο ένας είναι ο παράγοντας M 2, ο οποίος δείχνει πόσο κοντά είναι η δοκός στο ιδανικό σχήμα Gauss. Έτσι, το 1.0 αντιπροσωπεύει μια τέλεια δέσμη Gauss. Το άλλο είναι το γινόμενο παραμέτρου δέσμης (BPP), για το οποίο πρέπει να πολλαπλασιάσουμε την εστιασμένη μέση δέσμης με την απόκλιση του μακρινού πεδίου.

Ένταση, η οποία αντιπροσωπεύει την ισχύ του λέιζερ στην περιοχή της δέσμης (κατά προτίμηση το εστιακό σημείο). Άρα οι μονάδες είναι W/cm 2.

Το προφίλ δέσμης αναφέρεται στην κατανομή της έντασης της δέσμης λέιζερ. Μπορεί να είναι επίπεδη (ορθογώνια κατανομή) ή Gaussian. Οι δέσμες μονής λειτουργίας είναι συνήθως (σχεδόν) Gaussian, ενώ οι πολύτροπες δέσμες συνήθως δεν είναι. Μπορεί να έχει ποικιλία σχημάτων ανάλογα με τον αριθμό και την κατανομή της έντασης των τρόπων ανάμειξης.

Η φωτεινότητα της πηγής λέιζερ μπορεί να μετρηθεί από την ισχύ εξόδου και την ποιότητα της δέσμης. Ουσιαστικά, είναι η ισχύς λέιζερ διαιρούμενη με το BPP. Η μονάδα είναι W/cm 2 φορές sr.

Βήμα 2: Επιλέξτε έναν τύπο λέιζερ

Στο δεύτερο βήμα, θα περιγράψουμε τον τύπο λέιζερ πιο συγκεκριμένα. Αντιμετωπίζουμε πολλές επιλογές. Ο σωστός τρόπος για να προσεγγίσετε αυτό το πρόβλημα είναι να σταθμίσετε τις επιλογές. Οι αποχρώσεις του γκρι προσδιορίζουν τις διαφορετικές επιλογές που χρησιμοποιούνται συνήθως για διόδους λέιζερ μίας λειτουργίας.

Για ορισμένους τύπους διόδων λέιζερ, η υψηλότερη ποιότητα δέσμης συνήθως συνοδεύει χαμηλότερη ισχύ εξόδου.

Ονομάζουμε τις παραμέτρους κατάλληλες για την εφαρμογή (πάρτε για παράδειγμα την κατασκευή ενός συμβολόμετρου λέιζερ). Δεν υπάρχουν περιορισμοί στις ανοχές μήκους κύματος. Άρα το βάρος είναι μηδέν. Για το πλάτος γραμμής, το εύρος υπολογισμού είναι μεταξύ 10 και 100 MHz, επομένως το < στη στήλη του κυματοδηγού κορυφογραμμής σταθεροποιείται. Τα 50 MHz ακούγονται λογικά. Δεδομένου ότι αυτή είναι μια βασική παράμετρος, το βάρος είναι 2.

Βήμα 3: Επιλέξτε το υλικό λέιζερ

Το μήκος κύματος είναι συνήθως πολύ σημαντικό για εφαρμογές.

Πίνακας 3 Περιγράφει συγκεκριμένα υλικά και το εύρος μηκών κύματός τους. Στο παράδειγμα, ο ανιχνευτής βασίζεται στο Si και το μήκος κύματος εκπομπής λέιζερ περιορίζεται σε < 1100 nm. Αυτό σημαίνει ότι οι δίοδοι λέιζερ νιτριδίου του γαλλίου (GaN) ή αρσενικού γαλλίου (GaAs) μπορεί να είναι κατάλληλες για εμάς. Συνήθως, τα διαλύματα υπεριώδους (UV) είναι πιο ακριβά από τις διόδους λέιζερ στο ορατό φως (VIS) ή στο εγγύς υπέρυθρο (NIR), επομένως το υλικό vis-to-NIR επισημαίνεται.

Βήμα 4: Δημιουργήστε τελικά διαγράμματα και ξεκινήστε την αναζήτηση προμηθευτών

Τώρα έχουμε όλες τις παραμέτρους που απαιτούνται για μια κατάλληλη δίοδο λέιζερ. Ο Πίνακας 4 δείχνει ένα σύνολο παραμέτρων που προέρχονται από το προηγούμενο διάγραμμα και συζητάμε άλλες παρακάτω:

Τρόπος λειτουργίας (CW, παλμική ή διαμόρφωση). Αυτό μπορεί να έχει τεράστιο αντίκτυπο στη διαχείριση της θερμότητας καθώς και στο στυλ συσκευασίας. Για παλμικές ή παλμικές διόδους λέιζερ με χαμηλό κύκλο λειτουργίας, ενδέχεται να υπάρχει λιγότερη σπατάλη θερμότητας και επομένως μικρότερα μεγέθη συσκευασίας.

Παρακολούθηση δέσμης (ελεύθερος χώρος, ενσωματωμένο οπτικό στοιχείο ή πλεξίδα ινών). Πολλά εξαρτώνται από την αίτησή σας. Συχνά, οι τυποποιημένες διασυνδέσεις οπτικών βυσμάτων, όπως οι σύνδεσμοι φερρούλων (FC) ή οι τυπικοί σύνδεσμοι (SC), είναι χρήσιμες.

Ενθυλάκωση. Πακέτο αεροπλάνου ή πακέτο TO. Συνολικό μέγεθος, συμβατότητα υπαρχουσών λύσεων, διαμόρφωση pin. Όλα αυτά είναι εκτιμήσεις.

Με τα δεδομένα στον παραπάνω πίνακα, μπορείτε να αρχίσετε να αναζητάτε προμηθευτές διόδων λέιζερ, οι προμηθευτές μπορούν να κατανοήσουν τις ανάγκες σας με βάση αυτά τα δεδομένα και να παρέχουν πιθανές λύσεις το συντομότερο δυνατό.

Στοιχεία επικοινωνίας:

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ιδέες, μη διστάσετε να μιλήσετε μαζί μας. Ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται οι πελάτες μας και ποιες είναι οι απαιτήσεις μας, θα ακολουθήσουμε τον στόχο μας να παρέχουμε στους πελάτες μας υψηλή ποιότητα, χαμηλές τιμές και την καλύτερη εξυπηρέτηση.