Qu'est-ce qu'une diode laser infrarouge?
Une diode laser infrarouge est un composant électronique qui convertit le courant électrique en rayonnement électromagnétique. cela émet une longueur d'onde entre la lumière visible et le rayonnement micro-ondes. Ces dispositifs fournissent de la lumière utilisée pour le pompage laser à l'état solide dans les réseaux de fibres optiques, l'analyse spectrale scientifique, le traitement des matériaux et de nombreuses autres utilisations. Les diodes laser ont une plage allant du simple milliwatt (mW) à 10 mW ou sont disposées sous forme de lasers à état solide pompés par diodes (DPSS) de plusieurs kilowatts (kW).
Ces composants se caractérisent par un rendement élevé en cas de courants de fonctionnement faibles et une configuration à faisceaux multiples. En utilisant des matériaux semi-conducteurs comme facettes terminales réfléchissantes, les photons stimulés par la réflexion continue entrent en collision avec des atomes pour générer la libération puissante de plus de photons. Cela crée des rayons lumineux intenses qui peuvent être dirigés vers un filtre à collimation, à redressement de rayon, à lentille ou à infrarouge (IR). Les applications incluent les lecteurs de disque, les lecteurs d’ordinateur et les réseaux de communication.
Une autre application de la diode laser infrarouge consiste à utiliser des liaisons de communication optiques en espace libre, qui sont essentiellement des transmissions optiques qui passent à travers l'air libre. Avec des débits de transmission d’environ 4 gigabits par seconde (Gb / s), cela peut constituer une alternative peu coûteuse pour la maintenance des télécommunications dans les zones où le creusement d’infrastructures en fibre optique est prohibitif. Les conditions atmosphériques et la dispersion des faisceaux affectent toutefois ces emplacements. Les longueurs d'onde autour de 1 330 nanomètres (nm) fournissent la dispersion la plus faible, alors que 1 550 nm permettent les meilleures transmissions. Un émetteur infrarouge peut utiliser des diodes laser IR ou des diodes électroluminescentes (DEL) et fonctionne normalement dans des plages de température comprises entre -10 ° C et 60 ° C, par rapport aux diodes visibles de -10 ° C à 50 ° C.
Les diodes sont de petits dispositifs électroniques qui émettent de l'énergie lumineuse en faisant passer un courant sur un semi-conducteur, comme dans les diodes électroluminescentes. Lorsque les atomes tombent dans des espaces vides du matériau, ils émettent une petite quantité d’énergie sous la forme d’une particule lumineuse, ou photon. La lueur résultante peut être modulée en différentes longueurs d'onde ou couleurs de lumière en configurant les intervalles, puis dirigée à travers des lentilles et des filtres pour modifier l'intensité. L'infrarouge (IR) est la partie de la bande électromagnétique (EM) supérieure aux ondes radio et située sous le rouge arc-en-ciel, invisible à l'œil nu. Il s’agit du rayonnement thermique capturé par les dispositifs de vision nocturne et d’imagerie thermique.
Le rayonnement infrarouge est stimulé par une agitation thermique lorsque le rayonnement frappe un objet. Ce type de rayonnement se déplace en ligne droite comme une lumière et non comme une convection thermique ou une conduction électrique. Une diode laser infrarouge intensifie cette lumière non visible pour fournir des transmissions numériques rapides dans tous les domaines, des caméras aux systèmes de missiles.
Les lasers infrarouges pompés par diodes sont utilisés pour graver le métal et construire des cartes de circuits imprimés. Les lasers infrarouges à ondes longues sont moins affectés par les conditions atmosphériques que les infrarouges à ondes courtes et sont donc plus souvent utilisés dans les communications. La technologie de diode laser infrarouge est utilisée en chirurgie et dans les systèmes de missiles d'acquisition de cibles dans les applications militaires. Il est utilisé pour détecter les gaz et permet à une souris d’ordinateur de bureau de suivre les surfaces à une résolution 20 fois supérieure à celle des images LED. Les viseurs laser sur les pistolets utilisent des diodes laser IR pour générer un point de ciblage invisible à détecter à l'aide d'appareils de vision nocturne.
La lumière émise par une diode laser infrarouge est dangereuse pour une visualisation directe. L'œil humain ne dispose d'aucun récepteur de chaleur pour avertir le système nerveux d'une exposition à un effet de brûlure dangereux. Une caméra ou une plaque luminophore sensible aux infrarouges peut aider à déterminer le chemin optique d’un laser infrarouge. Alors que certains lasers dirigent leurs faisceaux collimatés à travers des filtres infrarouges pour éliminer ce risque, les processus de fabrication aboutissent parfois à des filtres IR défectueux ou manquants; il est donc plus prudent d'éviter simplement l'exposition directe des yeux à tous les faisceaux laser.