Vad är en högeffekt laserdiod?
En högeffekt laserdiode är en laser som producerar högeffektstrålar med en halvledare som lasers förstärkningsmedium. En lasers kraft, mätt i enheter som kallas watt, är den hastighet med vilken lasern konverterar energi. Högeffekt är inte en exakt definierad term, och dess betydelse varierar beroende på typen av laser och lasers applikation, men en högeffekt laserdiode är vanligtvis en laser med en utgång i watt eller kilowatt (KW), skiljer den från milliwatt-range laserdioderna som används för applikationer som laserpekare. Högeffekt laserdioder används för industriella tillämpningar såsom uppvärmning och svetsning och används också för att optiskt pumpa högdrivna fast tillståndslasrar.
en laserdiode producerar en ljusstråle genom att pumpa energi i form av elektricitet till en halvledare, som tjänar som laserförstärkning. Halvledaren består vanligtvis av ämnen såsom indiumfosfid (INP) eller galliumföreningar som gallIUM -nitrid (GaN) och Gallium arsenid (GAAS). Elektriciteten höjer tillfälligt energinivån för halvledarens elektroner, och när de släpper tillbaka till sin ursprungliga nivå släpps energin i form av fotoner, som sedan fokuseras till en balk. Laserdioder är ofta grupperade i matriser av sida vid sida individuella laserutsläpp som kallas diodstänger, som i sin tur ibland ytterligare kombineras till en tvådimensionell matris som kallas en diodstack.
Kraft är energiproduktion över tid, med watt definierad som en jule av energi per sekund. En lasers kraft kan hänvisa till antingen det maximala antalet watt som den kan producera under en kort puls, kallad toppeffekt, eller det genomsnittliga antalet watt som den kan mata ut under en längre period, kallad medeleffekt. Lasers står inför en avvägning mellan strålkraft och strålkvalitet, vilket hänvisar till hur fokuserad strålen är. Detta påverkar hur exakt strålen CAn vara och hur bra det kan levereras fokuserad energi på större avstånd. Strålkvalitet kan förbättras genom olika designfunktioner i lasern, men kraftfullare lasrar har lägre strålkvalitet än mindre kraftfulla lasrar, alla andra saker är lika.
En högeffekt laserdiod har vanligtvis relativt dålig strålkvalitet och producerar en stråle med hög divergens, vilket innebär att fotonerna i strålen sprids snabbt när de reser framåt. Följaktligen används de oftast för applikationer som kan göras på kort räckvidd och inte kräver extrem precision. Högeffekt laserdioder används ofta i industrin för ändamål som lödning, svetsning och värmebehandling.
En högeffekt laserdiod kan också användas som en optisk pump, en ljuskälla som driver andra lasrar. I en diodpumpad solid-tillstånd-laser skjuter en högeffekt laserdiod en ljusstråle i förstärkningsmediet för fast tillståndslaser. Solid-state-förstärkningsmediet är vanligtvis ett glas eller kristallintMaterial, såsom korund eller yttrium aluminium granat dopade med metalljoner. Ljuset från diodlaseren aktiverar det faststatliga förstärkningsmediet, som i sin tur börjar producera ljus som kan fokuseras till en stråle med högre strålkvalitet än en högeffekt laserdiod kan producera på egen hand.