Was ist eine Diodenstange?
Ein Diodenbarren ist eine Bank halbleitender Laseremitter, die mit Treiberschaltkreisen und Optiken zu einem Diodenlasermodul kombiniert werden. Diese Einheiten ähneln metallischen Transistoren. Laser sind in einer Reihe von Breitbandemittern oder Subarrays von 10 bis 20 dünnen Streifen angeordnet. Sie werden typischerweise mit einem Monitor-Fotodiodenchip zur Rückkopplungssteuerung der Ausgangsleistung geliefert. Diese Module funktionieren in Technologien von Haushaltslaufwerken und -druckern bis hin zu Laserzeigern. Hochleistungsdiodenbarren liefern Laserlicht für Anwendungen wie die Laserchirurgie und die industrielle Oberflächenbehandlung von Materialien.
Ein typischer Diodenstab enthält 20 bis 50 Emitter mit einer Breite von jeweils 100 Mikrometern (μm) - die Breite von zwei oder drei menschlichen Haaren. Sie können zig Watt Ausgangsleistung pumpen; Ihre Wellenlängen liegen zwischen 780 und 860 Nanometer (nm) und zwischen 940 und 980 nm, wie es für Festkörper-Pumplaser in Glasfasernetzen typisch ist. Hochleistungslaser mit über 100 Watt (W) können durch vertikales Stapeln von Dioden hergestellt werden. Diese Laser sind hocheffizient, energiereich und hell; Dadurch sind sie für zahlreiche branchenübergreifende Anwendungen geeignet.
Übliche Laser, die von Diodenleistenmodulen hergestellt werden, sind in Computerlaufwerken und Audio-Disc-Playern zu finden. Diese Strahlen fallen bei 780 nm in die Nähe des infraroten Teils des elektromagnetischen Spektrums. Derartige Laser haben eine Leistung von etwa fünf Milliwatt (mW), werden jedoch durch eine Optik gebündelt, die ihre Leistung auf 0,3 bis 1 mW reduziert. Die leistungsstärkeren Infrarot (IR) -Laserdioden optischer Computerlaufwerke liefern eine Leistung von bis zu 30 mW. Die bekannten tiefroten Laser, die von den frühesten sichtbaren Laserdioden erzeugt wurden, arbeiteten bei etwa 670 nm im Bereich des sichtbaren Spektrums.
Kollimation bezieht sich auf das Fokussieren von unorganisierten Lichtstrahlen in einen parallelen Strahl. In der Elektronik könnte dies mit einer Einelement-Kunststofflinse erreicht werden, bei der es sich um eine konvexe Linse mit kurzer Brennweite handelt. Diodenlasermodule verwenden asphärische Linsen; das heißt, sie sind nicht kugelförmig.
In Lichtleiternetzen wird der Diodenbarren als fasergekoppeltes Bauelement hergestellt. Dies ermöglicht eine stärkere Ausnutzung der Leistung und die Möglichkeit, das Modul und das Kühlsystem von einem heißen Punkt des Lasers wie einem diodengepumpten Laserkopf zu entfernen. Es wird typischerweise mit Single- und Multimode-Fasern gekoppelt oder mit einer einzelnen Faser pro Emitter gebündelt.
Mit diesen Komponenten sind Standard- und benutzerdefinierte Wellenlängen möglich. Diodenstabeinheiten sind in zahlreichen Streifen- und Stabbreiten und Hohlraumlängen erhältlich. Insbesondere bei kollimierten Strahlen sind Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, da diese die Sicht beeinträchtigen können. Laser mit einer Leistung von mehr als 3 bis 5 mW oder mit Wellenlängen in der Nähe des sichtbaren Spektrums stellen die größten Gefahren dar. Die Strahlen sollten indirekt mit einem Tester, einem Laserleistungsmesser, einem IR-Detektor oder sogar von einer Karte reflektiert kalibriert werden.