Co je to infračervená laserová dioda?
Infračervená laserová dioda je elektronická součástka, která přeměňuje elektrický proud na elektromagnetické záření; toto vydává vlnovou délku mezi viditelným světlem a mikrovlnným zářením. Tato zařízení poskytují světlo používané pro pevné laserové čerpání v sítích s optickými vlákny, vědeckou spektrální analýzu, zpracování materiálů a řadu dalších použití. Laserové diody se pohybují od jednoho miliwattu (mW) do 10 mW, nebo jsou uspořádány jako diody-čerpané pevné fáze (DPSS) lasery několika kilowattů (kW).
Tyto komponenty se vyznačují vysokým výtěžkem energie při nízkých provozních proudech a víceúrovňovou konfigurací. Při použití polovodičového materiálu jako reflexních koncových fazet se fotony stimulované kontinuálním odrazem srazí s atomy a vytvoří silné uvolnění více fotonů. To vytváří intenzivní paprsky světla, které mohou být nasměrovány kolimačním nebo paprskovým vyrovnáváním, objektivem nebo infračerveným (IR) filtrem. Aplikace zahrnují přehrávače disků, počítačové jednotky a komunikační sítě.
Další aplikací pro infračervenou laserovou diodu je použití optických komunikačních spojení s volným prostorem, což jsou v podstatě optické přenosy, které procházejí otevřeným vzduchem. S přenosovými rychlostmi kolem 4 gigabitů za sekundu (Gb / s) to může poskytnout levnou alternativu pro servis telekomunikací v oblastech, kde je kopání infrastruktury optických vláken nákladově neúnosné. Atmosférické podmínky a rozptyl paprsků však taková umístění ovlivňují. Vlnové délky kolem 1330 nanometrů (nm) poskytují nejmenší rozptyl, zatímco 1 550 nm umožňují nejlepší přenosy. Infračervený vysílač může používat infračervené laserové diody nebo diody emitující světlo (LED) a normálně pracuje v teplotním rozsahu -10 ° až 60 ° C, ve srovnání s viditelnými diodami při -10 ° až 50 ° C.
Diody jsou malá elektronická zařízení, která vyzařují světelnou energii průchodem proudu přes polovodič, jako ve světelných diodách. Když atomy padají do mezer v materiálu, emitují malé množství energie ve formě světelné částice nebo fotonu. Výsledná záře může být modulována v různých vlnových délkách nebo barvách světla konfigurací mezer a směrována skrz čočky a filtry pro úpravu intenzity. Infračervené (IR) je část elektromagnetického (EM) pásma vyššího než rádiové vlny a těsně pod duhovou červenou, neviditelná pouhým okem. Je to tepelné záření zachycené zařízením pro noční vidění a termovizním zobrazením.
IR záření je stimulováno tepelným mícháním, když záření dopadne na objekt. Tento typ záření se pohybuje přímou cestou jako světlo, nikoli jako tepelné proudění nebo elektrické vedení. Infračervená laserová dioda zesiluje toto neviditelné světlo a zajišťuje rychlý digitální přenos ve všem, od kamer po raketové systémy.
Infračervené lasery s čerpáním diod se používají k gravírování kovových a konstrukčních desek s plošnými spoji. Dlouhovlnné IR lasery jsou méně ovlivněny atmosférickými podmínkami než krátkovlnné IR, a proto se častěji používají v komunikaci. Infračervená laserová diodová technologie se používá v chirurgických a cílových raketových systémech ve vojenských aplikacích. Používá se k detekci plynu a umožňuje stolní počítačové myši sledovat povrchy při 20násobku rozlišení zobrazování LED. Laserové zaměřovače na zbraně používají IR laserové diody k vytvoření neviditelné zaměřovací tečky, která má být detekována pomocí zařízení pro noční vidění.
Světlo emitované z infračervené laserové diody je nebezpečné pro přímé sledování. Lidské oko nemá žádné tepelné receptory, které by varovaly nervový systém před nebezpečím pálení. Při určování optické dráhy infračerveného laseru může pomoci infračervená citlivá kamera nebo fosforová deska. Zatímco některé lasery směrují své kolimované paprsky přes infračervené filtry, aby toto riziko eliminovaly, výrobní procesy někdy vedou k vadným nebo chybějícím IR filtrům; Je tedy bezpečnější jednoduše se vyhnout přímému vystavení očí všem laserovým paprskům.