O que é uma barra de diodo?
Uma barra de diodos é um banco de emissores de laser semicondutores combinados com circuitos de driver e ópticas para formar um módulo de laser de diodos. Essas unidades lembram transistores metálicos. Os lasers são dispostos em uma linha de emissores de grande alcance ou subarrays de 10 a 20 tiras finas. Eles geralmente acompanham um chip de fotodiodo do monitor para controle de feedback da saída de energia. Esses módulos funcionam em tecnologias de unidades de disco e impressoras domésticas a ponteiros laser. Barras de diodo de alta potência fornecem luz a laser para aplicações como cirurgia a laser e tratamentos industriais de superfície de materiais.
Uma barra de diodo típica contém de 20 a 50 emissores, cada um com 100 micrômetros (μm) de largura - a largura de dois ou três cabelos humanos. Eles podem bombear dezenas de watts de potência de saída; seus comprimentos de onda caem entre 780 e 860 nanômetros (nm) e 940 a 980nm, como é típico de lasers de bombeamento de estado sólido em redes de fibra óptica. Lasers de alta potência com mais de 100 watts (W) podem ser formados empilhando-se os diodos verticalmente. Esses lasers são altamente eficientes, energéticos e brilhantes; isso os torna adequados para inúmeras aplicações em todos os setores.
Lasers comuns produzidos por módulos de barra de diodo podem ser encontrados em unidades de computador e players de disco de áudio. Esses feixes caem perto da porção infravermelha do espectro eletromagnético, a 780 nm. Esses lasers produzem em torno de cinco miliwatts (mW), mas são colimados por meio de ópticas que reduzem sua potência para 0,3 a 1mW. Os diodos de laser infravermelho (IR) de alta potência das unidades ópticas de computador produzem até 30 mW. Os conhecidos lasers vermelhos profundos criados pelos primeiros diodos a laser visíveis operavam a cerca de 670 nm, dentro do alcance do espectro visível.
Colimação refere-se ao foco de raios de luz desorganizados em um feixe paralelo. Na eletrônica, isso pode ser alcançado com uma lente plástica de elemento único, que é uma lente convexa com distância focal curta. Os módulos de laser de diodo utilizam lentes asféricas; isto é, eles não são esféricos.
Nas redes de fibra óptica, a barra de diodo é produzida como um componente acoplado à fibra. Isso permite uma maior utilização da saída e a capacidade de distanciar o módulo e o sistema de resfriamento de um ponto quente do laser, como uma cabeça de laser bombeada por diodo. É tipicamente acoplado a fibras simples e multimodo ou agrupado a uma única fibra por emissor.
Comprimentos de onda padrão e personalizados são possíveis com esses componentes. As unidades de barra de diodo estão disponíveis em várias larguras de faixas e barras e comprimentos de cavidades. São necessárias precauções de segurança, especialmente com vigas colimadas, pois podem causar danos à visão. Lasers com potência superior a 3 a 5 mW, ou com comprimentos de onda próximos ao espectro visível, apresentam os maiores riscos. Os feixes devem ser calibrados indiretamente usando um testador, um medidor de energia a laser, um detector de infravermelho ou mesmo refletido em um cartão.