Kā izvēlēties lāzerdiodi: viļņa garuma, jaudas un komplektācijas ceļvedis

Kā izvēlēties pareizo lāzera diodi savam lietojumam

Pareizas lāzera diodes izvēle nozīmē viļņa garuma, optiskās jaudas, darbības režīma, paketes, staru kūļa raksturlielumu, draivera prasību un siltuma pārvaldības līdzsvarošanu. Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrotas galvenās specifikācijas, kas inženieriem un OEM pircējiem ir jāpārskata pirms lāzerdiodes izvēles LiDAR, medicīniskiem, rūpnieciskiem, sensoriem, sūknēšanas un citiem lietojumiem.

Nosūtiet pieprasījumu tūlīt

Izvēloties piemērotulāzera diodeietver vairāk nekā tikai viļņa garuma un izejas jaudas norādīšanu. Ierīcei ir jāatbilst arī optiskās sistēmas, draivera, dzesēšanas dizaina, darbības režīma un lietojumprogrammas prasībām.

Slikta izvēle var izraisīt zemu sistēmas efektivitāti, nestabilu izvadi, pārkaršanu vai samazinātu kalpošanas laiku. OEM aprīkojumam, rūpnieciskajām sistēmām, medicīnas ierīcēm, LiDAR, sensoriem, lāzersūknēšanai un zinātniskiem instrumentiem pirms daļas izvēles ir vērts pārskatīt galvenās specifikācijas.

Viļņa garums parasti ir pirmais definējamais parametrs, jo dažādi materiāli, detektori un optiskie komponenti atšķirīgi reaģē uz gaismu.

Parastie lāzera diodes viļņu garumi ietver:

Pareizais viļņa garums ir atkarīgs no mērķa materiāla absorbcijas īpašībām, detektora jutības un sistēmā izmantotajiem optiskajiem komponentiem.

Piemēram,808nm lāzerdiodestiek plaši izmantoti cietvielu{0}}lāzera sūknēšanai, savukārt905nm impulsa lāzera diodesparasti izmanto diapazona{0}}meklēšanas un LiDAR sistēmās.

Piezīme:VCSEL tiek plaši izmantoti arī 3D sensoros un dažās LiDAR lietojumprogrammās, savukārt malu izstarojošās lāzera diodes joprojām ir izplatītas lielas-jaudas sūknēšanas un rūpnieciskajās sistēmās.

Kad viļņa garums ir definēts, aprēķiniet, cik daudz optiskās jaudas faktiski ir nepieciešams, lai sasniegtu mērķi.

Lāzerdiodes nominālā jauda nav tāda pati kā izmantojamā jauda pēc optiskās sistēmas. Zudumi var rasties, izmantojot lēcas, spoguļus, aizsarglogus, filtrus, staru{1}}veidojošo optiku un šķiedru savienojumu.

Izmantojot ievērojami vairāk enerģijas, nekā nepieciešams, var palielināties komponentu izmaksas, siltuma ražošana, strāvas padeves{0}}prasības un lāzera drošības prasības.

Tajā pašā laikā nepārtraukta lāzerdiodes darbība tuvu tās absolūtajam maksimālajam novērtējumam var samazināt ilgtermiņa{0}}uzticamību.

Lieljaudas{0}}lietotnēm parasti ir labāk atļaut nelielu darbības rezervi, nevis izstrādāt maksimālo specifikāciju.

Lāzera diodes parasti darbojas nepārtrauktā{0}}viļņa (CW) vai impulsa režīmā.

CW lāzera diodesnodrošina nepārtrauktu optisko izvadi un tiek plaši izmantots lāzera sūknēšanai, medicīnas iekārtām, apgaismojumam, rūpnieciskajām sistēmām un zinātniskiem instrumentiem.

Impulsu lāzera diodesģenerē īsus optiskos impulsus, un tos parasti izmanto LiDAR, lāzera attāluma meklētājos, lidojuma laika-laika-sistēmās un optiskajā sensorā.

Impulsu lietojumiem ar maksimālo jaudu vien nepietiek, lai novērtētu ierīci. Jāpārskata arī impulsa platums, atkārtošanās ātrums, darba cikls, piedziņas strāva un termiskās robežas.

Lāzera diode, kas var radīt lielu maksimālo jaudu īsu impulsu laikā, var nebūt piemērota nepārtrauktai darbībai tajā pašā izejas līmenī.

Iepakojuma dizains ietekmē siltuma izkliedi, mehānisko montāžu, optisko izlīdzināšanu un sistēmas integrāciju.

TO-Var

TO-var lāzerdiodes, tostarp TO-18, TO-56 un TO-9 pakotnes, ir kompaktas un parasti tiek izmantotas līdzināšanas, sensoru, mērīšanas un mazas vai vidējas jaudas optiskajās sistēmās.

C-Mont

C-montāžas lāzerdiodes bieži tiek izvēlētas lielākas-jaudas lietojumiem, kur nepieciešama efektīva siltuma pārnese. Tos var uzstādīt tieši uz ārējās siltuma izlietnes.

Fiber-Savienots

Šķiedru-savienotas lāzerdiodes nodrošina optisko izvadi caur optisko šķiedru. Tas ir noderīgi, ja lāzera avots ir jāatrodas tālāk no izvades punkta vai ja ir grūti īstenot brīvas-telpas optisko izlīdzināšanu.

Jaudīgākas -jaudas sistēmām komplekta izvēle ir jāapsver kopā ar dzesēšanas dizainu.

Malu{0}}izstarojošās lāzerdiodes parasti nerada perfekti apļveida staru kūli.

Ātrā-ass novirze parasti ir daudz lielāka nekā lēnā-ass novirze, īpaši lielas-jaudas ierīcēs.

Galvenie staru kūļa parametri ietver:

• Ātra-asu novirze
• Lēna{0}}asu novirze
• Sijas izmērs
• Siju profils
• Astigmatisms
• Šķiedras serdeņa diametrs un skaitliskā apertūra šķiedru{0}}savienotajām ierīcēm

Lietojumprogrammām, kurām nepieciešams kolimēts vai cieši fokusēts stars, var būt nepieciešama papildu optika.

Tāpēc divas lāzerdiodes ar vienādu viļņa garumu un nominālo izejas jaudu vienā optiskajā sistēmā var darboties ļoti atšķirīgi.

Lāzera diodes ir strāvu darbināmas

Svarīgas elektriskās specifikācijas ietver:

• Darba strāva
• Sliekšņa strāva
• Maksimālā strāva
• Priekšējais spriegums
• Slīpuma efektivitāte

Strāvas tapas un elektrostatiskā izlāde var sabojāt lāzera savienojumu, dažreiz bez tūlītējas redzamas kļūmes. Tāpēc testēšanas, montāžas un ražošanas laikā ir svarīga pareiza draivera aizsardzība un ESD{1}}droša apstrāde.

Termiskā vadība ir vienlīdz svarīga. Palielinoties savienojuma temperatūrai, var mainīties izejas jauda, ​​efektivitāte, sliekšņa strāva, viļņa garums un kalpošanas laiks.

Atkarībā no jaudas līmeņa dzesēšanas metodes var ietvert pasīvās siltuma izlietnes, piespiedu-gaisa dzesēšanu, termoelektriskos dzesētājus vai ūdens dzesēšanu.

Lietojumprogrammām, kas ir jutīgas pret viļņu{0}}garumu, piemēram, lāzera sūknēšanai, var būt nepieciešama arī aktīva temperatūras kontrole, jo emisijas viļņa garums mainās atkarībā no temperatūras.

Divi produkti, kas reklamēti kā "808nm 5W lāzerdiodes", var nebūt savstarpēji aizvietojami.

Nepaļaujieties tikai uz virsraksta specifikācijām. Pirms pasūtījuma veikšanas salīdziniet visu datu lapu.

OEM lietojumprogrammām pārskatiet arī absolūtos maksimālos vērtējumus, uzglabāšanas apstākļus, montāžas ieteikumus un visus pieejamos kalpošanas laika vai uzticamības datus.

Izvēloties ierīci, pamatojoties tikai uz viļņa garumu un nominālo optisko jaudu, vēlāk var rasties integrācijas problēmas.

Dažādas lietojumprogrammas piešķir dažādas prioritātes lāzerdiožu specifikācijām.

ParLiDAR un diapazona noteikšana, svarīgi ir impulsa platums, maksimālā jauda, ​​viļņa garums, pārslēgšanas ātrums un detektoru savietojamība.

Parmedicīniskā lāzera iekārta, viļņa garuma stabilitāte, izvades konsekvence, termiskā kontrole un ilgtermiņa uzticamība{0}} var būt svarīgāka.

Parrūpnieciskās un lāzera{0}}sūknēšanas sistēmas, inženieri bieži koncentrējas uz optisko jaudu, sienas{0}}spraudņa efektivitāti, dzesēšanu, iepakojuma noturību un kalpošanas laiku.

Pirms sazināties ar piegādātāju, ir lietderīgi definēt:

• Nepieciešamais viļņa garums
• Nepieciešamā optiskā izejas jauda
• CW vai impulsa darbība
• Vēlamā pakete
• Pieejamā dzesēšanas metode
• Sijas vai šķiedras prasības
• Darbības vide
• Paredzamais kalpošanas laiks

Sniedzot šo informāciju, piegādātājs var vieglāk noteikt piemērotas lāzerdiodes iespējas.

Nav vienas "labākās" lāzerdiodes. Pareizā izvēle ir tā, kas atbilst visai sistēmai.

Sāciet ar viļņa garumu un izmantojamo optisko jaudu, pēc tam novērtējiet darbības režīmu, paketi, staru kūļa raksturlielumus, draivera prasības un siltuma pārvaldību.

OEM vai specializētām lietojumprogrammām pilnas datu lapas pārskatīšana un faktisko darbības apstākļu kopīgošana ar piegādātāju var palīdzēt samazināt integrācijas problēmas un uzlabot ilgtermiņa uzticamību.

Mūsu tehniskā komanda atbalsta OEM lāzerdiožu izvēli un lietojumprogrammu saskaņošanu. Ja jums nepieciešama palīdzība, izvēloties piemērotu viļņa garumu, jaudas līmeni, paketi vai darbības režīmu, lūdzu, sazinieties ar tosazinieties ar mūsu inženieru komandu.