Was ist ein roter Diodenlaser?
Ein roter Diodenlaser ist ein elektronisches Festkörperbauteil, das im roten Teil des sichtbaren Spektrums einen intensiven Strahl sichtbaren Lichts mit Wellenlängen von 630 bis 700 Nanometer (nm) erzeugt. Licht wird erzeugt, indem Strom durch halbleitendes Material geleitet wird, wodurch Photonen freigesetzt werden. Ihr Licht wird durch schnelle Reflexion zwischen Spiegeln verstärkt, angeregt durch angeregte Elektronen in der Umgebung, und der konische Strahl wird durch eine Kollimationslinse, eine gekrümmte Linse, die Diodenlichtstrahlen in parallele Linien ausrichtet, die gegen Unendlichkeit gerichtet sind, gerichtet. Laserdioden werden in gängigen elektronischen Geräten, Konsumgütern und Laserlichtshows verwendet.
Rote Diodenlasermodule kommen in zahlreichen Produkten und Technologien vor. Sie führen präzise Messungen für Entfernungsmesser durch und lesen Warenbarcodes. Die Geräte ermöglichen eine experimentelle Spektrumanalyse für physikalische und medizinische Experimente. Dioden sind lichtempfindliche Komponenten, die in allen Bereichen eingesetzt werden, von Sicherheits- und Verteidigungstechnologien bis hin zu Zeigern und Disc-Playern. Industrien, die Lichtdesign verwenden, haben auch zahlreiche kreative Verwendungsmöglichkeiten für diese auffälligen Lichtquellen.
Ein roter Diodenlaser ähnelt zwar der Technologie, die eine Leuchtdiode (LED) erzeugt, ist jedoch ein echter Laser. Während es im Vergleich zu Gas- oder Kristalllasern schwieriger ist, mit einer Diode eine schmale Linienemission zu erzeugen, sind diese Komponenten im Vergleich einfacher zu konstruieren und herzustellen. Strahlen werden durch Verlängerung der Hohlraumlänge verstärkt; Dioden können auch gestapelt werden, um die Ausgangsleistung zu vervielfachen. Parallele Strahlen bilden einen roten Lichtstrahl mit einer Intensität, die sich nach der genauen Wellenlänge richtet. Strahlen, die näher an 630 nm liegen, erscheinen fünfmal heller als Strahlen bei 700 nm. Im Vergleich dazu verwenden grüne Laser 808-nm-Licht, das von einem Kristall in 1.064-nm-Licht umgewandelt und dann auf 532 nm heruntergedrückt wird. Dadurch wird ein noch hellerer Strahl erzeugt, der mit roten Lasern als beliebte Wahl für Consumer-Geräte konkurriert.
Die roten Diodenlaserkomponenten ersetzen Helium-Neon-Laser in Supermarkt-Scannern und in Krankenhauseinrichtungen und sind allgemeiner und billiger geworden. Die meisten Funktionen liegen im Bereich von 3 bis 5 Milliwatt (mW), obwohl Dioden mit höherer Leistung im Bereich von 10 mW erhältlich sind. Gestapelte Laserdiodenbarren können eine Leistung von mehreren hundert bis mehreren tausend Watt erzeugen und können sehr kostspielig sein. In Krankenhäusern funktionieren diese Geräte in Computertomographen (CT) und Magnetresonanztomographen (MRT) und anderen Geräten.
Die Laserenergieabgabe ist nicht proportional zur Stärke des sichtbaren Strahls. Die Helligkeit oder Farbe eines Lasers gibt keinen Hinweis auf seine optische Ausgangsleistung oder mögliche Verbrennungsgefahren für das menschliche Auge. Jeder rote Diodenlaser mit einer Kollimationslinse, einer höheren aufgelisteten Ausgangsleistung oder Wellenlängen, die näher am unsichtbaren Infrarotband liegen, stellt eine größere Gefahr für die Augensicherheit dar. Unvollkommenheiten können durch Herstellungsprozesse oder fehlerhafte Komponenten entstehen; Alle Laserstrahlen sollten indirekt kalibriert und niemals in die Augen gerichtet werden. Sie fungieren auch als Pistolenzielstrahlen, sodass bei Missbrauch durch die Öffentlichkeit andere Gefahren entstehen können.