¿Qué es una barra de diodos?
Una barra de diodos es un banco de emisores láser semiconductores combinados con circuitos controladores y ópticas para formar un módulo láser de diodos. Estas unidades se parecen a los transistores metálicos. Los láseres están dispuestos en una línea de emisores de amplio rango o subconjuntos de 10 a 20 tiras delgadas. Típicamente acompañan un chip de fotodiodo del monitor para el control de retroalimentación de la potencia de salida. Estos módulos funcionan en tecnologías desde unidades de disco e impresoras domésticas hasta punteros láser. Las barras de diodos de mayor potencia proporcionan luz láser para aplicaciones como cirugía láser y tratamientos de materiales en superficies industriales.
Una barra de diodos típica contiene de 20 a 50 emisores, cada uno de 100 micrómetros (μm) de ancho, el ancho de dos o tres cabellos humanos. Pueden bombear decenas de vatios de potencia de salida; sus longitudes de onda caen entre 780 y 860 nanómetros (nm) y entre 940 y 980 nm, como es típico de los láseres de bombeo de estado sólido en redes de fibra óptica. Los láseres de alta potencia de más de 100 vatios (W) se pueden formar apilando diodos verticalmente. Estos láseres son altamente eficientes, enérgicos y brillantes; Esto los hace adecuados para numerosas aplicaciones en todas las industrias.
Los láseres comunes producidos por los módulos de barra de diodos se pueden encontrar en unidades de computadora y reproductores de discos de audio. Estos haces caen cerca de la porción infrarroja del espectro electromagnético, a 780 nm. Dichos láseres producen alrededor de cinco milivatios (mW), pero están colimados a través de ópticas que reducen su potencia de 0.3 a 1 mW. Los diodos láser de infrarrojos (IR) de mayor potencia de las unidades ópticas de computadora producen hasta 30 mW. Los conocidos láseres de color rojo intenso creados por los primeros diodos láser visibles operaban a aproximadamente 670 nm, dentro del rango del espectro visible.
La colimación se refiere al enfoque de los rayos de luz desorganizados en un haz paralelo. En electrónica, esto podría lograrse con una lente de plástico de un solo elemento, que es una lente convexa con una distancia focal corta. Los módulos láser de diodo utilizan lentes asféricas; es decir, no son esféricos.
En las redes de fibra óptica, la barra de diodos se produce como un componente acoplado a la fibra. Esto permite una mayor utilización de la salida y la capacidad de distanciar el módulo y el sistema de enfriamiento de un punto caliente del láser, como un cabezal láser bombeado por diodos. Por lo general, se combina con fibras simples y multimodo, o se agrupa con una sola fibra por emisor.
Longitudes de onda estándar y personalizadas son posibles con estos componentes. Las unidades de barra de diodos están disponibles en numerosos anchos de franjas y barras y longitudes de cavidades. Las precauciones de seguridad están garantizadas, especialmente con haces colimados, ya que pueden causar daños a la visión. Los láseres con una salida superior a 3 a 5 mW, o con longitudes de onda cercanas al espectro visible, presentan los mayores peligros. Las vigas se deben calibrar indirectamente con un probador, un medidor de potencia láser, un detector de IR o incluso reflejarse en una tarjeta.