¿Qué es un diodo láser infrarrojo?
Un diodo láser infrarrojo es un componente electrónico que convierte la corriente eléctrica en radiación electromagnética; Esto emite una longitud de onda entre la luz visible y la radiación de microondas. Estos dispositivos proporcionan luz utilizada para el bombeo láser de estado sólido en redes de fibra óptica, análisis espectral científico, procesamiento de materiales y muchos otros usos. Los diodos láser varían de un milivatio (mW) a 10 mW, o están formados como láseres de estado sólido bombeado por diodos (DPSS) de varios kilovatios (kW).
Estos componentes presentan un alto rendimiento de energía de bajas corrientes de operación y configuración de haz múltiple. Utilizando material semiconductor como facetas reflectantes, los fotones estimulados por la reflexión continua chocan con los átomos para generar la poderosa liberación de más fotones. Esto crea rayos de luz intensos que pueden dirigirse a través de un filtro de colimación o alisado de rayos, lentes o infrarrojos (IR). Las aplicaciones incluyen reproductores de discos, unidades de computadora y redes de comunicaciones.
Otra aplicación para el diodo láser infrarrojo es el uso de enlaces de comunicación óptica de espacio libre, que son esencialmente transmisiones ópticas que pasan a través del aire libre. Con velocidades de transmisión de alrededor de 4 gigabits por segundo (Gb / s), esto puede proporcionar una alternativa económica para el servicio de telecomunicaciones en áreas donde la excavación de infraestructura de fibra óptica es costosa. Sin embargo, las condiciones atmosféricas y las dispersiones de haces afectan tales ubicaciones. Las longitudes de onda alrededor de 1.330 nanómetros (nm) proporcionan la menor dispersión, mientras que 1.550 nm permiten las mejores transmisiones. Un transmisor infrarrojo puede usar diodos láser IR o diodos emisores de luz (LED), y normalmente opera en rangos de temperatura de -10 ° a 60 ° C, en comparación con los diodos visibles a -10 ° a 50 ° C.
Los diodos son pequeños dispositivos electrónicos que emiten energía luminosa al pasar una corriente sobre un semiconductor, como en los diodos emisores de luz. A medida que los átomos caen en espacios en el material, emiten una pequeña cantidad de energía en forma de una partícula de luz o fotón. El brillo resultante se puede modular en diferentes longitudes de onda o colores de luz mediante la configuración de los espacios, y se puede dirigir a través de lentes y filtros para modificar la intensidad. Infrarrojo (IR) es la porción de la banda electromagnética (EM) más alta que las ondas de radio y justo debajo del arco iris rojo, invisible a simple vista. Es la radiación de calor capturada por la visión nocturna y los dispositivos de imágenes térmicas.
La radiación IR es estimulada por la agitación térmica cuando la radiación golpea un objeto. Este tipo de radiación se mueve en línea recta como luz, no como convección térmica o conducción eléctrica. Un diodo láser infrarrojo intensifica esta luz no visible para ofrecer transmisiones digitales rápidas en todo, desde cámaras hasta sistemas de misiles.
Los láseres infrarrojos bombeados por diodos se emplean para grabar metal y construir placas de circuitos. Los láseres IR de onda larga se ven menos afectados por las condiciones atmosféricas que los IR de onda corta, por lo que se emplean con mayor frecuencia en las comunicaciones. La tecnología de diodo láser infrarrojo se utiliza en cirugía y sistemas de misiles de adquisición de objetivos en aplicaciones militares. Se utiliza para detectar gas y permite que un mouse de computadora de escritorio rastree superficies a 20 veces la resolución de las imágenes LED. Las miras láser en las pistolas usan diodos láser IR para generar un punto de orientación invisible que se detectará utilizando dispositivos de visión nocturna.
La luz emitida por un diodo láser infrarrojo es peligrosa para la visión directa. El ojo humano no tiene receptores de calor para advertir al sistema nervioso de la exposición al peligroso efecto de ardor. Una cámara sensible al infrarrojo o una placa de fósforo pueden ayudar a determinar la ruta óptica de un láser IR. Mientras que algunos láseres dirigen sus haces colimados a través de filtros infrarrojos para eliminar este riesgo, los procesos de fabricación a veces resultan en filtros IR defectuosos o faltantes; por lo tanto, es más seguro evitar simplemente la exposición directa de los ojos a todos los rayos láser.