Τι είναι μια δίοδος λέιζερ υψηλής ισχύος;

Μια δίοδος λέιζερ υψηλής ισχύος είναι ένα λέιζερ που παράγει δοκούς υψηλής ισχύος φωτός χρησιμοποιώντας ένα ημιαγωγό ως μέσο κέρδους λέιζερ.Μια ισχύς λέιζερ, που μετράται σε μονάδες που ονομάζεται Watts, είναι ο ρυθμός με τον οποίο το λέιζερ μετατρέπει την ενέργεια.Η υψηλή ισχύς δεν είναι ένας ακριβώς καθορισμένος όρος και η σημασία του ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο της εφαρμογής λέιζερ και λέιζερ, αλλά μια δίοδος λέιζερ υψηλής ισχύος είναι συνήθως λέιζερ με έξοδο στα Watts ή Kilowatts (KW), διακρίνοντας τοΑπό τις δίοδοι λέιζερ Milliwatt που χρησιμοποιούνται για εφαρμογές όπως δείκτες λέιζερ και αναγνώστες οπτικών δίσκων.Οι δίοδοι λέιζερ υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται για βιομηχανικές εφαρμογές όπως θέρμανση και συγκόλληση και χρησιμοποιούνται επίσης για την οπτική αντλία λέιζερ υψηλής ισχύος.ημιαγωγός, ο οποίος χρησιμεύει ως μέσο κέρδους λέιζερ.Ο ημιαγωγός αποτελείται συνήθως από ουσίες όπως φωσφίδιο ινδίου (INP) ή ενώσεις γαλλίου όπως νιτρίδιο γαλλίου (GAN) και αρσενίδιο γαλλίου (GAAS).Η ηλεκτρική ενέργεια αυξάνει προσωρινά το ενεργειακό επίπεδο των ηλεκτρονίων ημιαγωγών και όταν πέφτουν πίσω στο αρχικό τους επίπεδο, η ενέργεια εκπέμπεται με τη μορφή φωτονίων, τα οποία στη συνέχεια επικεντρώνονται σε μια δέσμη.Οι δίοδοι λέιζερ συχνά ομαδοποιούνται σε συστοιχίες δίπλα-δίπλα μεμονωμένους εκπομπούς λέιζερ που ονομάζονται ράβδοι διόδων, οι οποίες με τη σειρά τους συνδυάζονται μερικές φορές σε μια δισδιάστατη συστοιχία που ονομάζεται στοίβα διόδων.που ορίζεται ως ένα joule ενέργειας ανά δευτερόλεπτο.Μια ισχύς λέιζερ μπορεί να αναφέρεται είτε στον μέγιστο αριθμό watts που μπορεί να παράγει κατά τη διάρκεια ενός μικρού παλμού, που ονομάζεται Peak Power, είτε στον μέσο αριθμό Watts που μπορεί να εξάγει σε μια παρατεταμένη περίοδο, που ονομάζεται μέση ισχύς.Τα λέιζερ αντιμετωπίζουν ένα συμβιβασμό μεταξύ της ισχύος δέσμης και της ποιότητας της δέσμης, η οποία αναφέρεται στο πόσο εστιασμένη είναι η δέσμη.Αυτό επηρεάζει πόσο ακριβής μπορεί να είναι η δέσμη και πόσο καλά είναι σε θέση να παραδώσει εστιασμένη ενέργεια σε μεγαλύτερες αποστάσεις.Η ποιότητα της δέσμης μπορεί να βελτιωθεί μέσω διαφόρων χαρακτηριστικών σχεδιασμού του λέιζερ, αλλά τα πιο ισχυρά λέιζερ έχουν χαμηλότερη ποιότητα δέσμης από λιγότερο ισχυρά λέιζερ, όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα.Με υψηλή απόκλιση, που σημαίνει ότι τα φωτόνια στη δέσμη εξαπλώνονται γρήγορα καθώς ταξιδεύουν προς τα εμπρός.Κατά συνέπεια, χρησιμοποιούνται συνήθως για εφαρμογές που μπορούν να γίνουν σε σύντομο χρονικό διάστημα και δεν απαιτούν ακραία ακρίβεια.Οι δίοδοι λέιζερ υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανία για σκοπούς όπως η συγκόλληση, η συγκόλληση και η θερμική επεξεργασία.

Μια δίοδος λέιζερ υψηλής ισχύος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως οπτική αντλία, μια ελαφριά πηγή που εξουσιάζει με άλλα λέιζερ.Σε ένα λέιζερ στερεάς κατάστασης με αντλίες με βάση τη διόδους, μια δίοδος με λέιζερ υψηλής ισχύος πυρπολώνει μια δέσμη φωτός στο μέσο κέρδους του λέιζερ στερεάς κατάστασης.Το μέσο κέρδους στερεάς κατάστασης είναι συνήθως ένα γυαλί ή κρυσταλλικό υλικό, όπως το Corundum ή το Yttrium αλουμινίου γρανάτη που έχει προσβληθεί από μεταλλικά ιόντα.Το φως από το λέιζερ διόδου ενεργοποιεί το μέσο κέρδους στερεάς κατάστασης, το οποίο με τη σειρά του αρχίζει να παράγει φως που μπορεί να επικεντρωθεί σε μια δέσμη με υψηλότερη ποιότητα δέσμης από μια δίοδο λέιζερ υψηλής ισχύος θα μπορούσε να παράγει μόνη της.