Kaip pasirinkti lazerinį diodą?

TheLazerinis diodasyra nekarūnuotas paslėptas šiuolaikinių lazerių technologijų čempionas. Lazeriniai diodai yra visur, nuo paprastų lazerinių rodyklių iki sudėtingų kvantinio ryšio palydovų. Jis pasižymi puikiu efektyvumu, kompaktiška konstrukcija, daugybe tipų ir, svarbiausia, vis pigėja.

Daugelis žmonių svarstė galimybę savo gaminiuose naudoti lazerinius diodus, kartais kaip visiškai naujas sistemas, kartais kaip senesnių lazerių pakaitalus. Kaip inžinieriai turėtų pasirinkti, jei yra daugybė antrinių lazerinių vamzdžių?

Pavyzdžiui, šie keturi veiksmai padės nustatyti jums reikalingą lazerinį diodą.

1 veiksmas: konvertuokite programos reikalavimus į lazerio parametrus

Norėdami rasti savo programai ar gaminiui tinkamą lazerinį diodą, pirmiausia galite nustatyti parametrų rinkinį pagal taikomąją programą. Tarkime, kad norime sukurti lazerinį interferometrą paviršiaus profilio analizei arba greičio matavimui.

Norėdami sukurti įrenginį, mums reikia lazerinio diodo, kurio koherentinis ilgis yra nuo 1 iki 10 m, o interferograma turi skirtis temperatūros (< 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.

Viršuje esančiame paveikslėlyje kairėje pateikiami taikymo ar gaminio reikalavimai, o dešinėje - lazerio parametrai. Iš koherentinio ilgio Δ galima apskaičiuoti naudojant laido plotį ν=C /πL= 9.6-95.5 MHz.

Naujokams šioje srityje svarbu suprasti, ką reiškia šie parametrai.

Koferencijos ilgis yra atstumas, iki kurio koherentiškumas žymiai sumažėja. Žiūrėkite šią formulę:

Δν = C /πL

Kur Δν yra juostos plotis (arba linijos plotis), C yra šviesos greitis, o L yra koherencijos ilgis.

Spektrinė skiriamoji geba parodo ryšį tarp dažnių juostos pločio (nanometrais) ir bangos ilgio: R=λ / Δλ. Spektrografo arba bendresnio spektro atveju – lazerio gebėjimo nustatyti elektromagnetinio spektro ypatybes matas.

Bandpass, jutikliai, naudojami lazerio signalams aptikti, paprastai naudoja trukdžių filtrus, kad blokuotų aplinkos šviesą. Todėl lazerio šaltinio bangos ilgis turi būti filtro perdavimo diapazone. Šiuo atveju paprastai galime nepaisyti riboto centro bangos ilgio tolerancijos.

Sijos kokybę galima apibrėžti keliais būdais. Vienas iš jų yra M 2 koeficientas, kuris parodo, kiek spindulys yra arti idealios Gauso formos. Taigi 1.0 reiškia tobulą Gauso spindulį. Kitas yra spindulio parametrų sandauga (BPP), kuriai mes turime padauginti sufokusuoto pluošto juosmenį iš tolimojo lauko skirtumo.

Intensyvumas, kuris parodo lazerio galią spindulio srityje (geriausia židinio taške). Taigi vienetai yra W/cm2.

Spindulio profilis nurodo lazerio spindulio intensyvumo pasiskirstymą. Jis gali būti plokščias (stačiakampis) arba Gauso. Vienmodžiai spinduliai dažniausiai yra (beveik) Gauso, o daugiamodės – ne. Jis gali būti įvairių formų, priklausomai nuo maišymo režimų skaičiaus ir intensyvumo pasiskirstymo.

Lazerio šaltinio ryškumą galima išmatuoti pagal jo išėjimo galią ir spindulio kokybę. Iš esmės tai yra lazerio galia, padalyta iš BPP. Vienetas yra W/cm 2 kartus sr.

2 veiksmas: pasirinkite lazerio tipą

Antrame žingsnyje konkrečiau apibūdinsime lazerio tipą. Mes susiduriame su daugybe pasirinkimų. Tinkamas būdas išspręsti šią problemą yra pasverti galimybes. Pilkos spalvos atspalviai nurodo įvairias parinktis, dažniausiai naudojamas vieno režimo lazeriniams diodams.

Kai kurių tipų lazeriniams diodams aukštesnė pluošto kokybė paprastai lydi mažesnę išėjimo galią.

Pažymime tinkamus parametrus (pavyzdžiui, lazerinio interferometro kūrimą). Bangos ilgio tolerancijos apribojimų nėra. Taigi svoris lygus nuliui. Linijos pločio skaičiavimo diapazonas yra nuo 10 iki 100 MHz, todėl < kraigo bangolaidžio stulpelyje yra stabilizuotas; 50 MHz skamba pagrįstai. Kadangi tai yra pagrindinis parametras, svoris yra 2.

3 veiksmas: pasirinkite lazerio medžiagą

Bangos ilgis paprastai yra labai svarbus programoms.

3 lentelėje pateikiamos konkrečios medžiagos ir jų bangos ilgių diapazonas. Pavyzdyje detektorius yra pagrįstas Si, o lazerio spinduliuotės bangos ilgis ribojamas iki < 1100 nm. Tai reiškia, kad mums gali tikti galio nitrido (GaN) arba galio arsenido (GaAs) lazeriniai diodai. Paprastai ultravioletiniai (UV) sprendimai yra brangesni nei lazeriniai diodai matomoje šviesoje (VIS) arba artimoje infraraudonojoje (NIR), todėl matoma NIR medžiaga.

4 veiksmas: sukurkite galutines diagramas ir pradėkite ieškoti tiekėjų

Dabar turime visus parametrus, reikalingus tinkamam lazeriniam diodui. 4 lentelėje parodytas parametrų rinkinys, gautas iš ankstesnės diagramos, o kitus aptariame toliau:

Veikimo režimas (CW, impulsinis arba moduliavimas). Tai gali turėti didžiulį poveikį šilumos valdymui ir pakavimo stiliams. Naudojant impulsinius arba impulsų moduliuotus lazerinius diodus, kurių veikimo ciklas mažas, gali būti mažiau atliekų šilumos, todėl pakuotės gali būti mažesnės.

Spindulio kolimacija (laisva erdvė, integruotas optinis elementas arba šviesolaidinis dėklas). Daug kas priklauso nuo jūsų paraiškos. Dažnai yra naudingos standartizuotos optinių jungčių sąsajos, tokios kaip antgalio jungtys (FC) arba standartinės jungtys (SC).

Inkapsuliavimas. Lėktuvo paketas arba TO paketas. Bendras dydis, esamų sprendimų suderinamumas, kaiščio konfigūracija. Visa tai yra svarstymai.

Turėdami aukščiau esančios lentelės duomenis, galite pradėti ieškoti lazerinių diodų tiekėjų, tiekėjai pagal šiuos duomenis gali suprasti Jūsų poreikius ir kuo greičiau pateikti galimus sprendimus.

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.