Lazer Diyot Nasıl Seçilir?

buLazer Diyotmodern lazer teknolojisinin taçlandırılmamış gizli şampiyonudur. Lazer diyotlar, basit lazer İşaretçilerden karmaşık kuantum iletişim uydularına kadar her yerdedir. Üstün verimliliğe, kompakt yapıya, sayısız çeşide sahiptir ve en önemlisi ucuzlamaktadır.

Birçok kişi, ürünlerinde bazen yepyeni sistemler olarak, bazen de eski lazerlerin yerini alacak şekilde lazer diyot kullanmayı düşünmüştür. Birçok çeşit lazer ikincil tüp karşısında mühendisler nasıl seçim yapmalı?

Örnek olarak, aşağıdaki dört adım ihtiyacınız olan lazer diyodunu belirlemenize yardımcı olur.

1. Adım: Uygulama gereksinimlerini lazer parametrelerine dönüştürün

Uygulamanız veya ürününüz için doğru lazer diyodunu bulmak için, öncelikle uygulamaya dayalı bir dizi parametre belirlemek isteyebilirsiniz. Yüzey profili analizi veya hız ölçümü için bir lazer interferometre oluşturmak istediğimizi varsayalım.

Cihazı oluşturmak için, tutarlı uzunluğu 1 ila 10 m olan bir lazer diyotuna ihtiyacımız var ve interferogramın sıcaklığı değişmelidir (< 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.

Yukarıdaki resimde solda uygulama veya ürün gereksinimleri, sağda ise lazer parametreleri listelenmiştir. Tutarlı uzunluktan, Δ tel genişliği ν=C /πL= 9.6-95.5 MHZ kullanılarak hesaplanabilir.

Alanda yeni olanlar için, bu parametrelerin ne anlama geldiğini anlamak önemlidir.

Tutarlılık uzunluğu, tutarlılığın önemli ölçüde bozulduğu mesafedir. Lütfen aşağıdaki formüle bakın:

Δν = C /πL

Δν bant genişliği (veya çizgi genişliği), C ışık hızı ve L tutarlılık uzunluğudur.

Spektral çözünürlük, bant genişliği (nanometre cinsinden) ve dalga boyu arasındaki ilişkiyi temsil eder: R=λ / Δλ. Bir spektrograf veya daha genel spektrum söz konusu olduğunda, lazerin elektromanyetik spektrumun özelliklerini çözme yeteneğinin bir ölçüsü.

Lazer sinyallerini algılamak için kullanılan bant geçiren sensörler, genellikle ortam ışığını engellemek için girişim filtreleri kullanır. Bu nedenle, lazer kaynağının dalga boyu filtrenin iletim aralığı içinde tutulmalıdır. Bu durumda, genellikle sınırlı merkez dalga boyu toleransını göz ardı edebiliriz.

Işın kalitesi çeşitli şekillerde tanımlanabilir. Biri, kirişin ideal Gauss şekline ne kadar yakın olduğunu gösteren M2 faktörüdür. Böylece, 1.0 mükemmel bir Gauss ışınını temsil eder. Diğeri, odaklanmış ışın belini uzak alan sapmasıyla çarpmamız gereken ışın parametre ürünüdür (BPP).

Işın alanındaki (tercihen odak noktası) lazerin gücünü temsil eden yoğunluk. Yani birimler W/cm 2'dir.

Işın profili, lazer ışınının yoğunluk dağılımını ifade eder. Düz tepeli (dikdörtgen dağılım) veya Gauss olabilir. Tek modlu ışınlar genellikle (neredeyse) Gauss'ken, çok modlu ışınlar genellikle değildir. Karıştırma modlarının sayısına ve yoğunluk dağılımına bağlı olarak çeşitli şekillere sahip olabilir.

Lazer kaynağının parlaklığı, çıkış gücü ve ışın kalitesi ile ölçülebilir. Temel olarak, BPP'ye bölünen lazer gücüdür. Birimi W/cm 2 çarpı sr'dir.

2. Adım: Bir lazer tipi seçin

İkinci adımda, lazer tipini daha spesifik olarak tanımlayacağız. Birçok seçenekle karşı karşıyayız. Bu soruna yaklaşmanın doğru yolu seçenekleri tartmaktır. Gri tonları, tek modlu lazer diyotları için yaygın olarak kullanılan farklı seçenekleri tanımlar.

Bazı lazer diyot türleri için, daha yüksek ışın kalitesi genellikle daha düşük çıkış gücüne eşlik eder.

Uygulamaya uygun parametreleri etiketliyoruz (örnek olarak bir lazer interferometre yapımını ele alalım). Dalga boyu toleranslarında herhangi bir kısıtlama yoktur. Yani ağırlık sıfırdır. Hat genişliği için hesaplama aralığı 10 ile 100 MHz arasındadır, bu nedenle sırt dalga kılavuzu sütunundaki < sabitlenir; 50 MHz mantıklı geliyor. Bu önemli bir parametre olduğundan, ağırlık 2'dir.

3. Adım: Lazer malzemesini seçin

Dalga boyu genellikle uygulamalar için çok önemlidir.

Tablo 3, belirli malzemeleri ve bunların dalga boyu aralığını özetlemektedir. Örnekte, dedektör Si'ye dayalıdır ve lazer emisyon dalga boyu < 1100 nm ile sınırlıdır. Bu, galyum nitrür (GaN) veya galyum arsenit (GaAs) lazer diyotlarının bizim için uygun olabileceği anlamına gelir. Tipik olarak, ultraviyole (UV) çözümleri, görünür ışıkta (VIS) veya yakın kızılötesinde (NIR) lazer diyotlardan daha pahalıdır, dolayısıyla NIR'a göre malzeme işaretlenir.

4. Adım: Nihai diyagramları oluşturun ve tedarikçileri aramaya başlayın

Artık uygun bir lazer diyodu için gereken tüm parametrelere sahibiz. Tablo 4, önceki tablodan türetilen bir dizi parametreyi göstermektedir ve diğerlerini aşağıda ele alıyoruz:

Çalışma modu (CW, darbe veya modülasyon). Bunun ısı yönetimi ve paketleme stilleri üzerinde büyük bir etkisi olabilir. Düşük görev döngüsüne sahip darbeli veya darbe modülasyonlu lazer diyotlar için daha az atık ısı ve dolayısıyla daha küçük paket boyutları olabilir.

Işın kolimasyonu (boş alan, entegre optik eleman veya fiber pigtail). Çok şey uygulamanıza bağlıdır. Çoğu zaman, yüksük konektörler (FC) veya standart konektörler (SC) gibi standartlaştırılmış optik konektör arabirimleri kullanışlıdır.

Kapsülleme. Uçak paketi veya TO paketi. Genel boyut, mevcut çözümlerin uyumluluğu, pin konfigürasyonu. Bunların hepsi mülahazalardır.

Yukarıdaki tablodaki verilerle lazer diyot tedarikçileri aramaya başlayabilirsiniz, tedarikçiler bu verilerden yola çıkarak ihtiyaçlarınızı anlayabilir ve olası çözümleri en kısa sürede sağlayabilir.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa, bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyatlar ve en iyi hizmeti sunma hedefimizi takip edeceğiz.