Wat is een infrarood laserdiode?
Een infrarood laserdiode is een elektronische component die elektrische stroom omzet in elektromagnetische straling; dit zendt een golflengte uit tussen zichtbaar licht en microgolfstraling. Deze apparaten bieden licht dat wordt gebruikt voor laserpompen in vaste toestand in optische vezelnetwerken, wetenschappelijke spectrale analyse, materiaalverwerking en tal van andere toepassingen. Laserdiodes variëren van enkele milliwatt (mW) tot 10 mW, of zijn gerangschikt als diodes-gepompte solid state (DPSS) lasers van verschillende kilowatt (kW).
Deze componenten hebben een hoog rendement van lage bedrijfsstromen en een configuratie met meerdere stralen. Met behulp van halfgeleidend materiaal als reflecterende eindfacetten botsen fotonen gestimuleerd door continue reflectie met atomen om de krachtige afgifte van meer fotonen te genereren. Dit creëert intense lichtstralen die kunnen worden gericht door een collimerende, of stralende, lens of infrarood (IR) filter. Toepassingen zijn onder andere schijfspelers, computerstations en communicatienetwerken.
Een andere toepassing voor de infrarood laserdiode is het gebruik van optische communicatieverbindingen in de vrije ruimte, die in wezen optische transmissies zijn die door de open lucht passeren. Met transmissiesnelheden van ongeveer 4 gigabit per seconde (Gb / s), kan dit een goedkoop alternatief bieden voor het onderhouden van telecommunicatie in gebieden waar het graven van glasvezelinfrastructuur kostenverbodig is. Atmosferische omstandigheden en bundeldispersies beïnvloeden dergelijke plaatsingen echter. Golflengtes rond 1.330 nanometer (nm) bieden de minste dispersie, terwijl 1.550 nm de beste transmissies mogelijk maken. Een infraroodzender kan IR-laserdiodes of light-emitting diodes (LED) gebruiken en werkt normaal in temperatuurbereiken van -10 ° tot 60 ° C, vergeleken met zichtbare diodes bij -10 ° tot 50 ° C.
Diodes zijn kleine elektronische apparaten die lichtenergie uitzenden door een stroom over een halfgeleider te laten stromen, zoals in lichtgevende dioden. Wanneer de atomen in gaten in het materiaal vallen, stoten ze een kleine hoeveelheid energie uit in de vorm van een lichtdeeltje of foton. De resulterende gloed kan worden gemoduleerd in verschillende golflengten of lichtkleuren door configuratie van de openingen en door lenzen en filters worden geleid om de intensiteit te wijzigen. Infrarood (IR) is het gedeelte van de elektromagnetische (EM) band dat hoger is dan radiogolven en net onder regenboogrood, onzichtbaar voor het blote oog. Het is de warmtestraling die wordt opgevangen door nachtzicht- en warmtebeeldapparatuur.
IR-straling wordt gestimuleerd door thermische agitatie wanneer straling een object raakt. Dit type straling beweegt in een rechte lijn als licht, niet als thermische convectie of elektrische geleiding. Een infrarood laserdiode intensiveert dit niet-zichtbare licht om snelle digitale uitzendingen te leveren in alles van camera's tot raketsystemen.
Diode-gepompte infraroodlasers worden gebruikt om metaal te graveren en printplaten te construeren. Lange-golf IR-lasers worden minder beïnvloed door atmosferische omstandigheden dan korte-golf IR en worden dus vaker gebruikt bij communicatie. Infrarood laserdiodetechnologie wordt gebruikt in chirurgie en raketten voor het verkrijgen van doelen in militaire toepassingen. Het wordt gebruikt om gas te detecteren, en het laat een desktop computermuis toe om oppervlakken te volgen op 20 keer de resolutie van LED-beeldvorming. Laservizieren op wapens gebruiken IR-laserdiodes om een onzichtbare richtpunt te genereren die met nachtzichtapparaten kan worden gedetecteerd.
Licht van een infrarood laserdiode is gevaarlijk voor direct zicht. Het menselijk oog heeft geen warmtereceptoren om het zenuwstelsel te waarschuwen voor blootstelling aan het gevaarlijke brandende effect. Een infraroodgevoelige camera of fosforplaat kan helpen bij het bepalen van het optische pad van een IR-laser. Terwijl sommige lasers hun gecollimeerde stralen door infraroodfilters sturen om dit risico te elimineren, leiden productieprocessen soms tot defecte of ontbrekende IR-filters; het is dus veiliger om gewoon directe blootstelling van de ogen aan alle laserstralen te vermijden.