Kā izvēlēties lāzera diodi?

TheLāzera diodeir slēptais mūsdienu lāzertehnoloģiju čempions. Lāzera diodes ir visur, sākot no vienkāršiem lāzera rādītājiem un beidzot ar sarežģītiem kvantu sakaru satelītiem. Tam ir izcila efektivitāte, kompakta konstrukcija, daudzi veidi, un, pats galvenais, tas kļūst lētāks.

Daudzi cilvēki ir apsvēruši iespēju savos produktos izmantot lāzerdiodes, dažreiz kā pilnīgi jaunas sistēmas, dažreiz kā vecāku lāzeru aizstājējus. Kā inženieriem izvēlēties, ņemot vērā daudzu veidu lāzera sekundārās lampas?

Piemēram, tālāk norādītās četras darbības palīdz noteikt nepieciešamo lāzera diodi.

1. darbība: pārveidojiet lietojumprogrammas prasības lāzera parametros

Lai atrastu savam lietojumam vai izstrādājumam piemērotāko lāzerdiodi, vispirms, iespējams, vēlēsities noteikt parametru kopu, pamatojoties uz lietojumu. Pieņemsim, ka mēs vēlamies izveidot lāzera interferometru virsmas profila analīzei vai ātruma mērīšanai.

Lai izveidotu ierīci, mums ir nepieciešama lāzera diode ar koherentu garumu no 1 līdz 10 m, un interferogrammai vajadzētu mainīties temperatūrā (< 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.

Augšējā attēlā lietošanas vai produkta prasības ir norādītas kreisajā pusē, bet lāzera parametri ir norādīti labajā pusē. No koherentā garuma Δ var aprēķināt, izmantojot stieples platumu ν=C /πL= 9.6-95.5 MHZ.

Tiem, kas šajā jomā ir jauni, ir svarīgi saprast, ko šie parametri nozīmē.

Koherences garums ir attālums, kurā saskaņotība ievērojami samazinās. Lūdzu, skatiet šādu formulu:

Δν = C /πL

Kur Δν ir joslas platums (vai līnijas platums), C ir gaismas ātrums un L ir koherences garums.

Spektrālā izšķirtspēja atspoguļo attiecības starp joslas platumu (nanometros) un viļņa garumu: R=λ / Δλ. Spektrogrāfa vai vispārīgāka spektra gadījumā mērs, kas nosaka lāzera spēju noteikt elektromagnētiskā spektra pazīmes.

Bandpass, sensori, ko izmanto lāzera signālu noteikšanai, parasti izmanto traucējumu filtrus, lai bloķētu apkārtējo gaismu. Tāpēc lāzera avota viļņa garums ir jāsaglabā filtra pārraides diapazonā. Šajā gadījumā mēs parasti varam ignorēt ierobežoto centra viļņa garuma pielaidi.

Sijas kvalitāti var definēt vairākos veidos. Viens no tiem ir M 2 faktors, kas norāda, cik tuvu stars ir ideālajai Gausa formai. Tādējādi 1.0 apzīmē perfektu Gausa staru kūli. Otrs ir staru kūļa parametru reizinājums (BPP), kuram mums jāreizina fokusētā stara viduklis ar tālā lauka novirzi.

Intensitāte, kas atspoguļo lāzera jaudu stara zonā (vēlams fokusa punktā). Tātad mērvienības ir W/cm 2.

Stara profils attiecas uz lāzera stara intensitātes sadalījumu. Tas var būt plakans (taisnstūrveida sadalījums) vai Gauss. Viena režīma stari parasti ir (gandrīz) Gausa stari, savukārt daudzmodu stari parasti nav. Tam var būt dažādas formas atkarībā no sajaukšanas režīmu skaita un intensitātes sadalījuma.

Lāzera avota spilgtumu var izmērīt pēc tā izejas jaudas un stara kvalitātes. Būtībā tā ir lāzera jauda, ​​kas dalīta ar BPP. Mērvienība ir W/cm 2 reizes sr.

2. darbība. Izvēlieties lāzera veidu

Otrajā solī precīzāk aprakstīsim lāzera tipu. Mēs saskaramies ar daudzām izvēlēm. Pareizais veids, kā risināt šo problēmu, ir izsvērt iespējas. Pelēkās nokrāsas apzīmē dažādas opcijas, ko parasti izmanto viena režīma lāzerdiodēm.

Dažiem lāzerdiožu veidiem augstāka stara kvalitāte parasti pavada mazāku izejas jaudu.

Mēs iezīmējam pielietojumam piemērotos parametrus (kā piemēru ņemam lāzera interferometra izbūvi). Viļņa garuma pielaidēm nav ierobežojumu. Tātad svars ir nulle. Līnijas platumam aprēķina diapazons ir no 10 līdz 100 MHz, tāpēc < kores viļņvada kolonnā ir stabilizēts; 50 MHz izklausās saprātīgi. Tā kā šis ir galvenais parametrs, svars ir 2.

3. darbība: atlasiet lāzera materiālu

Viļņa garums parasti ir ļoti svarīgs lietojumprogrammām.

3. tabulā ir norādīti konkrēti materiāli un to viļņu garumu diapazons. Piemērā detektors ir balstīts uz Si, un lāzera emisijas viļņa garums ir ierobežots līdz < 1100 nm. Tas nozīmē, ka mums var būt piemērotas gallija nitrīda (GaN) vai gallija arsenīda (GaAs) lāzerdiodes. Parasti ultravioletie (UV) risinājumi ir dārgāki nekā lāzera diodes redzamajā gaismā (VIS) vai tuvajā infrasarkanajā (NIR), tāpēc tiek atzīmēts vis-to-NIR materiāls.

4. darbība: izveidojiet galīgās diagrammas un sāciet meklēt piegādātājus

Tagad mums ir visi parametri, kas nepieciešami piemērotai lāzerdiodei. 4. tabulā ir parādīta parametru kopa, kas iegūta no iepriekšējās diagrammas, un citus mēs aplūkojam tālāk:

Darbības režīms (CW, impulss vai modulācija). Tam var būt milzīga ietekme uz siltuma pārvaldību, kā arī iepakošanas stilu. Impulsu vai impulsu modulētām lāzerdiodēm ar zemu darbības ciklu var būt mazāk siltuma zudumu un līdz ar to mazāki iepakojuma izmēri.

Staru kolimācija (brīva vieta, integrēts optiskais elements vai šķiedras bize). Daudz kas ir atkarīgs no jūsu pieteikuma. Bieži vien ir noderīgas standartizētas optisko savienotāju saskarnes, piemēram, uzmavas savienotāji (FC) vai standarta savienotāji (SC).

Iekapsulēšana. Lidmašīnas pakotne vai TO paka. Kopējais izmērs, esošo risinājumu savietojamība, tapas konfigurācija. Tie visi ir apsvērumi.

Izmantojot augstāk esošās tabulas datus, varat sākt meklēt lāzerdiožu piegādātājus, piegādātāji var izprast jūsu vajadzības, pamatojoties uz šiem datiem, un sniegt iespējamos risinājumus pēc iespējas ātrāk.

Kontaktinformācija:

Ja jums ir kādas idejas, droši sazinieties ar mums. Neatkarīgi no tā, kur atrodas mūsu klienti un kādas ir mūsu prasības, mēs ievērosim savu mērķi nodrošināt saviem klientiem augstu kvalitāti, zemas cenas un vislabāko servisu.