Vad är en infraröd laserdiod?
En infraröd laserdiod är en elektronisk komponent som omvandlar elektrisk ström till elektromagnetisk strålning; detta avger en våglängd mellan synligt ljus och mikrovågsstrålning. Dessa enheter tillhandahåller ljus som används för laserpumpning i fast tillstånd i optiska fibernät, vetenskaplig spektralanalys, materialbearbetning och många andra användningar. Laserdioder sträcker sig från enkel milliwatt (mW) till 10 mW, eller är anordnade som diodpumpad fast tillstånd (DPSS) lasrar på flera kilowatt (kW).
Dessa komponenter har ett högt utbyte av kraft från låga driftströmmar och konfiguration med flera strålar. Med halvledande material som reflekterande ändfasetter kollonerar fotoner som stimuleras av kontinuerlig reflektion med atomer för att generera kraftfull frisättning av fler fotoner. Detta skapar intensiva ljusstrålar som kan riktas genom ett kollimerings- eller strålejusterings-, lins- eller IR-filter. Tillämpningar inkluderar skivspelare, datorer och kommunikationsnätverk.
En annan applikation för den infraröda laserdioden är att använda optiska kommunikationslänkar med fritt utrymme, som i huvudsak är optiska överföringar som passerar genom den öppna luften. Med överföringshastigheter runt 4 gigabit per sekund (Gb / s) kan detta ge ett billigt alternativ för service av telekommunikation i områden där grävning av optisk fiberinfrastruktur är kostnadseffektiv. Atmosfäriska förhållanden och stråldispersioner påverkar emellertid sådana placeringar. Våglängder runt 1.330 nanometer (nm) ger minst spridning, medan 1.550 nm möjliggör bästa överföringar. En infraröd sändare kan använda IR-laserdioder eller ljusemitterande dioder (LED) och fungerar normalt i temperaturintervall från -10 ° till 60 ° C, jämfört med synliga dioder vid -10 ° till 50 ° C.
Dioder är små elektroniska enheter som avger ljusenergi genom att leda en ström över en halvledare, som i ljusemitterande dioder. När atomerna faller i luckor i materialet avger de en liten mängd energi i form av en ljuspartikel eller foton. Det resulterande glödet kan moduleras i olika våglängder eller ljusfärger genom konfiguration av mellanrummen och riktas genom linser och filter för att modifiera intensiteten. Infraröd (IR) är den del av det elektromagnetiska bandet (EM) som är högre än radiovågor och strax under regnbågens rött, osynligt för blotta ögat. Det är värmestrålningen som fångas av nattvision och termiska avbildningsanordningar.
IR-strålning stimuleras av termisk omrörning när strålning träffar ett föremål. Denna typ av strålning rör sig i en rak linje som ljus, inte som termisk konvektion eller elektrisk ledning. En infraröd laserdiod intensifierar detta icke synliga ljus för att leverera snabba digitala överföringar i allt från kameror till missilsystem.
Diodpumpade infraröda lasrar används för att gravera metall och konstruera kretskort. Långvågiga IR-lasrar påverkas mindre av atmosfäriska förhållanden än kortvågiga IR, och används därför ofta i kommunikationer. Infraröd laserdiodteknik används vid kirurgi och missilsystem för målförvärv i militära applikationer. Det används för att upptäcka gas, och det gör att en stationär datormus kan spåra ytor med 20 gånger upplösningen av LED-avbildning. Lasersikt på vapen använder IR-laserdioder för att generera en osynlig målinriktning som ska upptäckas med nattsynenheter.
Ljus som släpps ut från en infraröd laserdiod är farligt för direkt visning. Det mänskliga ögat har inga värmeceptorer för att varna nervsystemet för exponering för den farliga brinnande effekten. En infrarödkänslig kamera eller fosforplatta kan hjälpa till att bestämma den optiska vägen för en IR-laser. Medan vissa lasrar riktar sina kollimerade strålar genom infraröda filter för att eliminera denna risk, resulterar ibland tillverkningsprocesser i felaktiga eller saknade IR-filter; så det är säkrare att helt enkelt undvika direkt ögonexponering för alla laserstrålar.