Τι είναι η υπέρυθρη δίοδος λέιζερ;

Μια υπέρυθρη δίοδος λέιζερ είναι ένα ηλεκτρονικό συστατικό που μετατρέπει το ηλεκτρικό ρεύμα σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.Αυτό εκπέμπει ένα μήκος κύματος μεταξύ ορατού φωτός και ακτινοβολίας μικροκυμάτων.Αυτές οι συσκευές παρέχουν φως που χρησιμοποιείται για την άντληση λέιζερ στερεάς κατάστασης σε δίκτυα οπτικών ινών, επιστημονική φασματική ανάλυση, επεξεργασία υλικών και πολλές άλλες χρήσεις.Οι δίοδοι λέιζερ κυμαίνονται από μονό milliwatt (MW) έως 10 MW ή διατίθενται ως λέιζερ στερεάς κατάστασης (DPSS) με αντλία (KW).

Αυτά τα εξαρτήματα διαθέτουν υψηλή απόδοση ισχύος από χαμηλά ρεύματα λειτουργίας και διαμόρφωση πολλαπλών δέσμης.Χρησιμοποιώντας το ημιαγωγικό υλικό ως αντανακλαστικές άκρες, τα φωτόνια που διεγείρονται από συνεχή αντανάκλαση συγκρούονται με άτομα για να δημιουργήσουν την ισχυρή απελευθέρωση περισσότερων φωτονίων.Αυτό δημιουργεί έντονες ακτίνες φωτός που μπορεί να κατευθύνονται μέσω ενός φίλτρου με διάκριση ή υπέρυθρης ακτινοβολίας, φακού ή υπέρυθρου (IR).Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν παίκτες δίσκων, μονάδες υπολογιστών και δίκτυα επικοινωνιών.Με τα ποσοστά μετάδοσης περίπου 4 gigabits ανά δευτερόλεπτο (GB/s), αυτό μπορεί να παρέχει μια φθηνή εναλλακτική λύση για την εξυπηρέτηση των τηλεπικοινωνιών σε περιοχές όπου η εκσκαφή της υποδομής οπτικών ινών είναι προαγωγική από το κόστος.Ωστόσο, οι ατμοσφαιρικές συνθήκες και οι διασπορές δέσμης επηρεάζουν τέτοιες τοποθετήσεις.Τα μήκη κύματος περίπου 1.330 νανόμετρα (nm) παρέχουν τη μικρότερη διασπορά, ενώ 1.550 nm επιτρέπουν τις καλύτερες μεταδόσεις.Ένας υπέρυθρος πομπός μπορεί να χρησιμοποιεί διόδους λέιζερ IR ή δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) και κανονικά λειτουργεί σε κλίμακες θερμοκρασίας -10 deg.σε 60 deg, C, σε σύγκριση με ορατές δίοδοι στο -10 deg.σε 50 deg · C.

Οι δίοδοι είναι μικρές ηλεκτρονικές συσκευές που εκπέμπουν φωτεινή ενέργεια περνώντας ένα ρεύμα σε ημιαγωγό, όπως σε δίοδοι εκπομπής φωτός.Καθώς τα άτομα πέφτουν σε κενά στο υλικό, εκπέμπουν μια μικρή ποσότητα ενέργειας με τη μορφή ενός φωτός σωματιδίου ή φωτονίου.Η προκύπτουσα λάμψη μπορεί να διαμορφωθεί σε διαφορετικά μήκη κύματος ή χρώματα φωτός με διαμόρφωση των κενών και κατευθύνεται μέσω φακών και φίλτρων για να τροποποιήσουν την ένταση.Το υπέρυθρο (IR) είναι το τμήμα της ηλεκτρομαγνητικής ζώνης υψηλότερης από τα ραδιοκύματα και ακριβώς κάτω από το κόκκινο ουράνιο τόξο, αόρατο στο γυμνό μάτι.Είναι η ακτινοβολία θερμότητας που συλλαμβάνεται από τη νυχτερινή όραση και τις συσκευές θερμικής απεικόνισης. Η ακτινοβολία IR διεγείρεται από θερμική ανάδευση όταν η ακτινοβολία χτυπά ένα αντικείμενο.Αυτός ο τύπος ακτινοβολίας κινείται σε ευθεία γραμμή ως φως, όχι ως θερμική μεταφορά ή ηλεκτρική αγωγιμότητα.Μια υπέρυθρη δίοδος λέιζερ εντείνει αυτό το μη ορατό φως για να παραδώσει ταχείες ψηφιακές μεταδόσεις σε όλα, από κάμερες έως συστήματα πυραύλων.Τα Lasers IR μακράς κύματος επηρεάζονται λιγότερο από ατμοσφαιρικές συνθήκες από το IR μικρού κύματος, και έτσι συχνά χρησιμοποιούνται στις επικοινωνίες.Η τεχνολογία των διόδων λέιζερ υπερύθρων χρησιμοποιείται σε χειρουργική επέμβαση και συστήματα πυραύλων απόκτησης στόχων σε στρατιωτικές εφαρμογές.Χρησιμοποιείται για την ανίχνευση αερίου και επιτρέπει σε ένα επιτραπέζιο ποντίκι υπολογιστή να παρακολουθεί τις επιφάνειες στις 20 φορές την ανάλυση της απεικόνισης LED.Τα αξιοθέατα λέιζερ στα όπλα χρησιμοποιούν διόδους λέιζερ IR για να δημιουργήσουν μια αόρατη DOT στόχευσης που θα ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας συσκευές νυχτερινής όρασης.

Το φως που εκπέμπεται από μια υπέρυθρη δίοδο λέιζερ είναι επικίνδυνη για άμεση προβολή.Το ανθρώπινο μάτι δεν έχει υποδοχείς θερμότητας για να προειδοποιήσει το νευρικό σύστημα έκθεσης στο επικίνδυνο αποτέλεσμα καύσης.Μια υπέρυθρη ευαίσθητη κάμερα ή πλάκα φωσφόρου μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της οπτικής διαδρομής ενός λέιζερ IR.Ενώ ορισμένα λέιζερ κατευθύνουν τις δοκούς τους με υπέρυθρες φίλτρα για την εξάλειψη αυτού του κινδύνου, οι διαδικασίες παραγωγής μερικές φορές οδηγούν σε ελαττωματικά ή ελλείποντα φίλτρα IR.Επομένως, είναι ασφαλέστερο να αποφεύγεται η άμεση έκθεση των ματιών σε όλες τις δέσμες λέιζερ./p