كيف تختار ليزر ديود؟

الليزر ديودهو البطل الخفي غير المتوج لتقنية الليزر الحديثة. ثنائيات الليزر موجودة في كل مكان ، من مؤشرات الليزر البسيطة إلى أقمار الاتصالات الكمومية المعقدة. لديها كفاءة عالية ، هيكل مدمج ، أنواع عديدة ، والأهم من ذلك أنها أصبحت أرخص.

فكر العديد من الأشخاص في استخدام صمامات الليزر الثنائية في منتجاتهم ، أحيانًا كأنظمة جديدة تمامًا ، وأحيانًا كبدائل عن الليزر الأقدم. في مواجهة أنواع كثيرة من أنابيب الليزر الثانوية ، كيف يجب على المهندسين أن يختاروا؟

على سبيل المثال ، تساعدك الخطوات الأربع التالية في تحديد الصمام الثنائي لليزر الذي تحتاجه.

الخطوة 1: تحويل متطلبات التطبيق إلى معلمات ليزر

من أجل العثور على الصمام الثنائي الليزري المناسب لتطبيقك أو منتجك ، قد ترغب أولاً في تحديد مجموعة من المعلمات بناءً على التطبيق. لنفترض أننا نريد بناء مقياس تداخل ليزري لتحليل المظهر الجانبي للسطح أو قياس السرعة.

لإنشاء الجهاز ، نحتاج إلى صمام ثنائي ليزر بطول متماسك من 1 إلى 10 أمتار ، ويجب أن يختلف مخطط التداخل في درجة الحرارة (< 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.

في الصورة أعلاه ، متطلبات التطبيق أو المنتج مذكورة على اليسار ومعلمات الليزر مذكورة على اليمين. من الطول المتماسك ، يمكن حساب Δ باستخدام عرض السلك ν=C / L= 9.6-95.5 ميجا هرتز.

بالنسبة لأولئك الجدد في هذا المجال ، من المهم فهم ما تعنيه هذه المعلمات.

طول التماسك هو المسافة التي يتدهور عندها التماسك بشكل كبير. يرجى الرجوع إلى الصيغة التالية:

Δν = C /πL

حيث Δν عرض النطاق الترددي (أو عرض الخط) ، C هي سرعة الضوء ، و L طول التماسك.

تمثل الدقة الطيفية العلاقة بين عرض النطاق (بالنانومتر) والطول الموجي: R=λ / Δλ. في حالة مطياف أو طيف أكثر عمومية ، مقياس لقدرة الليزر على حل سمات الطيف الكهرومغناطيسي.

ممر النطاق ، أجهزة الاستشعار المستخدمة للكشف عن إشارات الليزر ، وعادة ما تستخدم مرشحات التداخل لمنع الضوء المحيط. لذلك ، يجب أن يظل الطول الموجي لمصدر الليزر ضمن نطاق إرسال المرشح. في هذه الحالة ، يمكننا عادةً تجاهل التسامح المحدود لطول الموجة المركزي.

يمكن تحديد جودة الشعاع بعدة طرق. الأول هو عامل M 2 ، والذي يشير إلى مدى قرب الشعاع من الشكل الغاوسي المثالي. وهكذا ، 1. 0 يمثل شعاعًا غاوسيًا مثاليًا. الآخر هو منتج معلمة الحزمة (BPP) ، والذي يجب علينا مضاعفة وسط الحزمة المركزة في تباعد المجال البعيد.

الكثافة ، والتي تمثل قوة الليزر في منطقة الشعاع (يفضل النقطة المحورية). إذن الوحدات هي W / cm 2.

يشير ملف تعريف الحزمة إلى توزيع كثافة شعاع الليزر. قد يكون مسطح القمة (توزيع مستطيل) أو غاوسي. عادةً ما تكون الحزم أحادية الوضع (تقريبًا) Gaussian ، في حين أن الحزم متعددة الوسائط ليست كذلك. قد يكون لها مجموعة متنوعة من الأشكال اعتمادًا على عدد وتوزيع كثافة أوضاع الخلط.

يمكن قياس سطوع مصدر الليزر من خلال قدرة الخرج وجودة الحزمة. في الأساس ، إنها طاقة الليزر مقسومة على BPP. الوحدة W / cm 2 مرات sr.

الخطوة 2: اختر نوع الليزر

في الخطوة الثانية ، سنصف نوع الليزر بشكل أكثر تحديدًا. نحن نواجه العديد من الخيارات. الطريقة الصحيحة للتعامل مع هذه المشكلة هي الموازنة بين الخيارات. تحدد ظلال اللون الرمادي الخيارات المختلفة المستخدمة بشكل شائع لثنائيات الليزر أحادية الوضع.

بالنسبة لبعض أنواع ثنائيات الليزر ، عادةً ما تكون جودة الشعاع الأعلى مصحوبة بقدرة خرج أقل.

نقوم بتسمية المعلمات المناسبة للتطبيق (خذ بناء مقياس تداخل ليزر كمثال). لا توجد قيود على تحمل الطول الموجي. إذن الوزن صفر. بالنسبة إلى عرض الخط ، يتراوح نطاق الحساب بين 10 و 100 ميجاهرتز ، وبالتالي فإن <في عمود="" الدليل="" الموجي="" للتلال="" مستقر="" ؛="" 50="" ميغا="" هرتز="" تبدو="" معقولة.="" نظرًا="" لأن="" هذه="" معلمة="" رئيسية="" ،="" يكون="" الوزن="">

الخطوة 3: حدد مادة الليزر

عادة ما يكون الطول الموجي مهمًا جدًا للتطبيقات.

يوضح الجدول 3 مواد محددة ونطاق أطوالها الموجية. في المثال ، يعتمد الكاشف على Si ، ويقتصر الطول الموجي لانبعاث الليزر على <1100 نانومتر. وهذا يعني أن ثنائيات ليزر نيتريد الغاليوم (GaN) أو زرنيخيد الغاليوم (GaAs) قد تكون مناسبة لنا. عادةً ما تكون حلول الأشعة فوق البنفسجية (UV) أغلى من ثنائيات الليزر في الضوء المرئي (VIS) أو الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) ، لذلك يتم تمييز مادة vis-to-NIR.

الخطوة 4: قم بإنشاء مخططات نهائية وابدأ في البحث عن الموردين

لدينا الآن جميع المعلمات اللازمة لصمام ليزر مناسب. يوضح الجدول 4 مجموعة من المعلمات المشتقة من الرسم البياني السابق ، ونناقش الأخرى أدناه:

طريقة التشغيل (CW ، النبض ، أو التعديل). يمكن أن يكون لهذا تأثير كبير على إدارة الحرارة وكذلك أنماط التعبئة والتغليف. بالنسبة لثنائيات الليزر النبضية أو المعدلة بالنبض ذات دورة التشغيل المنخفض ، قد يكون هناك قدر أقل من الحرارة المهدرة وبالتالي أحجام عبوات أصغر.

موازاة الحزمة (مساحة حرة ، عنصر بصري متكامل ، أو ضفيرة ألياف). يعتمد الكثير على طلبك. غالبًا ما تكون واجهات الموصل البصري القياسية ، مثل موصلات الطويق (FC) أو الموصلات القياسية (SC) ، مفيدة.

التغليف. حزمة الطائرة أو حزمة TO. الحجم الكلي ، توافق الحلول الحالية ، تكوين الدبوس. هذه كلها اعتبارات.

باستخدام البيانات الواردة في الجدول أعلاه ، يمكنك البدء في البحث عن موردي ديود الليزر ، ويمكن للموردين فهم احتياجاتك بناءً على هذه البيانات ، وتقديم الحلول الممكنة في أقرب وقت ممكن.

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.