Bagaimana Untuk Memilih Diod Laser?

TheDiod Laserialah juara tersembunyi teknologi laser moden yang tidak dinobatkan. Diod laser ada di mana-mana, daripada Penunjuk laser ringkas kepada satelit komunikasi kuantum yang kompleks. Ia mempunyai kecekapan unggul, pembinaan padat, pelbagai jenis, dan yang paling penting, ia menjadi lebih murah.

Ramai orang telah mempertimbangkan untuk menggunakan diod laser dalam produk mereka, kadangkala sebagai sistem serba baharu, kadangkala sebagai pengganti laser lama. Dalam menghadapi pelbagai jenis tiub sekunder laser, bagaimanakah jurutera harus memilih?

Sebagai contoh, empat langkah berikut membantu anda menentukan diod laser yang anda perlukan.

Langkah 1: Tukar keperluan aplikasi kepada parameter laser

Untuk mencari diod laser yang sesuai untuk aplikasi atau produk anda, anda mungkin mahu menentukan set parameter berdasarkan aplikasi terlebih dahulu. Katakan kita ingin membina interferometer laser untuk analisis profil permukaan atau pengukuran halaju.

Untuk membina peranti, kami memerlukan diod laser dengan panjang koheren 1 hingga 10 m, dan interferogram harus berbeza dalam suhu (< 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.

Dalam gambar di atas, keperluan aplikasi atau produk disenaraikan di sebelah kiri dan parameter laser disenaraikan di sebelah kanan. Daripada panjang koheren, Δ boleh dikira menggunakan lebar wayar ν=C /πL= 9.6-95.5 MHZ.

Bagi mereka yang baru dalam bidang ini, adalah penting untuk memahami maksud parameter ini.

Panjang koheren ialah jarak di mana koheren mereput dengan ketara. Sila rujuk formula berikut:

Δν = C /πL

Di mana Δν ialah lebar jalur (atau lebar garis), C ialah kelajuan cahaya, dan L ialah panjang koheren.

Resolusi spektrum mewakili hubungan antara lebar jalur (dalam nanometer) dan panjang gelombang: R=λ / Δλ. Dalam kes spektrograf atau spektrum yang lebih umum, ukuran keupayaan laser untuk menyelesaikan ciri spektrum elektromagnet.

Laluan jalur, penderia yang digunakan untuk mengesan isyarat laser, biasanya menggunakan penapis gangguan untuk menyekat cahaya ambien. Oleh itu, panjang gelombang sumber laser mesti disimpan dalam julat penghantaran penapis. Dalam kes ini, kita biasanya boleh mengabaikan toleransi panjang gelombang pusat terhad.

Kualiti pancaran boleh ditakrifkan dalam beberapa cara. Satu ialah faktor M 2, yang menunjukkan betapa dekatnya rasuk dengan bentuk Gaussian yang ideal. Oleh itu, 1.0 mewakili rasuk Gaussian yang sempurna. Yang lain ialah produk parameter rasuk (BPP), yang mana kita mesti mendarabkan pinggang rasuk fokus dengan perbezaan medan jauh.

Intensiti, yang mewakili kuasa laser di kawasan pancaran (sebaik-baiknya titik fokus). Jadi unitnya ialah W/cm 2.

Profil pancaran merujuk kepada taburan keamatan pancaran laser. Ia mungkin atas rata (taburan segi empat tepat) atau Gaussian. Rasuk mod tunggal biasanya (hampir) Gaussian, manakala rasuk multimod biasanya tidak. Ia mungkin mempunyai pelbagai bentuk bergantung pada bilangan dan taburan intensiti mod pencampuran.

Kecerahan sumber laser boleh diukur dengan kuasa keluarannya dan kualiti pancaran. Pada asasnya, ia adalah kuasa laser yang dibahagikan dengan BPP. Unit ialah W/cm 2 kali sr.

Langkah 2: Pilih jenis laser

Dalam langkah kedua, kami akan menerangkan jenis laser dengan lebih khusus. Kita menghadapi banyak pilihan. Cara yang betul untuk mendekati masalah ini adalah dengan menimbang pilihan. Warna kelabu mengenal pasti pilihan berbeza yang biasa digunakan untuk diod laser mod tunggal.

Untuk sesetengah jenis diod laser, kualiti pancaran yang lebih tinggi biasanya mengiringi kuasa keluaran yang lebih rendah.

Kami melabelkan parameter yang sesuai untuk aplikasi (ambil membina interferometer laser sebagai contoh). Tiada sekatan pada toleransi panjang gelombang. Jadi beratnya adalah sifar. Untuk lebar talian, julat pengiraan adalah antara 10 dan 100 MHz, jadi < dalam lajur pandu gelombang rabung distabilkan; 50 MHz kedengaran munasabah. Oleh kerana ini adalah parameter utama, beratnya ialah 2.

Langkah 3: Pilih bahan laser

Panjang gelombang biasanya sangat penting untuk aplikasi.

Jadual 3 Menggariskan bahan khusus dan julat panjang gelombangnya. Dalam contoh, pengesan adalah berdasarkan Si, dan panjang gelombang pancaran laser dihadkan kepada < 1100 nm. Ini bermakna diod laser galium nitrida (GaN) atau gallium arsenide (GaAs) mungkin sesuai untuk kita. Biasanya, penyelesaian ultraungu (UV) lebih mahal daripada diod laser dalam cahaya nampak (VIS) atau inframerah-dekat (NIR), jadi bahan vis-ke-NIR ditandakan.

Langkah 4: Buat gambar rajah akhir dan mula mencari pembekal

Kami kini mempunyai semua parameter yang diperlukan untuk diod laser yang sesuai. Jadual 4 menunjukkan satu set parameter yang diperoleh daripada carta sebelumnya, dan kami membincangkan yang lain di bawah:

Mod operasi (CW, nadi, atau modulasi). Ini boleh memberi impak yang besar terhadap pengurusan haba serta gaya pembungkusan. Untuk diod laser berdenyut atau termodulat nadi dengan kitaran tugas Rendah, mungkin terdapat kurang haba buangan dan oleh itu saiz pakej lebih kecil.

Penyatuan rasuk (ruang kosong, elemen optik bersepadu atau kuncir gentian). Banyak bergantung pada permohonan anda. Selalunya, antara muka penyambung optik piawai, seperti penyambung ferrule (FC) atau penyambung standard (SC), berguna.

Enkapsulasi. Pakej kapal terbang atau pakej TO. Saiz keseluruhan, keserasian penyelesaian sedia ada, konfigurasi pin. Ini semua adalah pertimbangan.

Dengan data dalam jadual di atas, anda boleh mula mencari pembekal diod laser, pembekal boleh memahami keperluan anda berdasarkan data ini, dan menyediakan penyelesaian yang mungkin secepat mungkin.

Maklumat perhubungan:

Jika anda mempunyai sebarang idea, sila berbincang dengan kami. Tidak kira di mana pelanggan kami berada dan apa keperluan kami, kami akan mengikut matlamat kami untuk menyediakan pelanggan kami kualiti tinggi, harga rendah dan perkhidmatan terbaik.