Qu'est-ce qu'une diode laser haute puissance?
Une diode laser haute puissance est un laser qui produit des faisceaux de lumière à haute puissance à l'aide d'un semi-conducteur comme milieu de gain du laser. La puissance d'un laser, mesurée en unités appelées watts, est la vitesse à laquelle le laser convertit l'énergie. La puissance élevée n'est pas un terme défini avec précision, et sa signification varie en fonction du type de laser et de l'application du laser, mais une diode laser haute puissance est généralement un laser avec une sortie dans les watts ou les kilowatts (KW), en le distinguant des lecteurs de disque laser et des lecteurs de disque optiques. Les diodes laser à haute puissance sont utilisées pour des applications industrielles telles que le chauffage et le soudage et sont également utilisées pour pomper optiquement des lasers à l'état solide à solide puissance.
Une diode laser produit un faisceau de lumière en pompant l'énergie sous la forme d'électricité en un semi-conducteur, qui sert de moyen de gain de laser. Le semi-conducteur est généralement composé de substances telles que le phosphure d'indium (INP) ou les composés de gallium tels que les gallesnitrure ium (Gan) et arséniure de gallium (GaAs). L'électricité augmente temporairement le niveau d'énergie des électrons du semi-conducteur, et lorsqu'ils reviennent à leur niveau d'origine, l'énergie est émise sous forme de photons, qui sont ensuite concentrées dans un faisceau. Les diodes laser sont souvent regroupées en tableaux d'émetteurs laser individuels côte à côte appelés barres de diodes, qui sont à leur tour combinées parfois en davantage en un tableau bidimensionnel appelé pile de diodes.
La puissance est la production d'énergie au fil du temps, le watt défini comme un joule d'énergie par seconde. La puissance d'un laser peut se référer au nombre maximum de watts qu'il peut produire pendant une impulsion courte, appelée puissance de pointe, soit au nombre moyen de watts qu'il peut produire sur une période prolongée, appelée puissance moyenne. Les lasers sont confrontés à un compromis entre la puissance du faisceau et la qualité du faisceau, qui fait référence à la focalisation du faisceau. Cela affecte la précision du faisceaun être et à quel point il est capable de livrer de l'énergie focalisée à de plus grandes distances. La qualité du faisceau peut être améliorée à travers diverses caractéristiques de conception du laser, mais les lasers plus puissants ont une qualité de faisceau inférieure que les lasers moins puissants, toutes les autres choses étant égales.
Une diode laser haute puissance a généralement une qualité de faisceau relativement médiocre et produit une poutre avec une divergence élevée, ce qui signifie que les photons du faisceau se propagent rapidement lorsqu'ils avancent. Par conséquent, ils sont le plus souvent utilisés pour les applications qui peuvent être effectuées à courte portée et ne nécessitent pas une extrême précision. Les diodes laser à haute puissance sont couramment utilisées dans l'industrie à des fins telles que le soudage, le soudage et le traitement thermique.
Une diode laser haute puissance peut également être utilisée comme pompe optique, une source lumineuse qui alimente les autres lasers. Dans un laser à l'état solide à puce-diode, une diode laser haute puissance tire un faisceau de lumière dans le milieu de gain du laser à l'état solide. Le milieu de gain à l'état solide est généralement un verre ou un cristallinDes matériaux, comme le Corundum ou le grenat d'aluminium Yttrium dopé à des ions métalliques. La lumière du laser diode dynamise le milieu de gain à l'état solide, qui commence à son tour à produire de la lumière qui peut être focalisée dans une poutre avec une qualité de faisceau supérieure qu'une diode laser haute puissance pourrait produire seul.