Wat is een krachtige laserdiode?

Een krachtige laserdiode is een laser die lichte lichtstralen produceert met behulp van een halfgeleider als winstmedium van de laser. Het vermogen van een laser, gemeten in eenheden genaamd Watts, is de snelheid waarmee de laser energie omzet. High-Power is geen nauwkeurig gedefinieerde term, en de betekenis ervan varieert afhankelijk van het type laser en de toepassing van de laser, maar een high-power laserdiode is meestal een laser met een uitgang met een watt of kilowatts (KW), waarbij het onderscheid maakt van de Milliwatt-Range laser-laserdiodes die voor toepassing zijn zoals laserpoiners en optische schijflezers. High-Power laserdioden worden gebruikt voor industriële toepassingen zoals verwarming en lassen en worden ook gebruikt om optisch hoog aangedreven lasers met vaste toestand te pompen.

Een laserdiode produceert een lichtstraal door energie te pompen in de vorm van elektriciteit in een halfgeleider, die dient als de lasergast medium. De halfgeleider bestaat meestal uit stoffen zoals indiumfosfide (INP) of galliumverbindingen zoals galIUM nitride (GAN) en galliumarsenide (GaAs). De elektriciteit verhoogt tijdelijk het energieniveau van de elektronen van de halfgeleider, en wanneer ze terug naar hun oorspronkelijke niveau vallen, wordt de energie uitgestoten in de vorm van fotonen, die vervolgens in een balk zijn gericht. Laserdioden worden vaak gegroepeerd in arrays van individuele individuele laser-emitters genaamd diodebars, die op hun beurt soms verder worden gecombineerd in een tweedimensionale array genaamd een diodestapel.

Power is energie -output in de loop van de tijd, waarbij de watt gedefinieerd is als één joule van energie per seconde. Het vermogen van een laser kan verwijzen naar het maximale aantal watt dat het kan produceren tijdens een korte puls, piekvermogen genoemd, of het gemiddelde aantal watt dat het gedurende een langere periode kan uitvoeren, gemiddeld vermogen genoemd. Lasers worden geconfronteerd met een afweging tussen straalkracht en bundelkwaliteit, die verwijst naar hoe gefocust de balk is. Dit heeft invloed op hoe nauwkeurig de balk can zijn en hoe goed het in staat is om op grotere afstanden gerichte energie te leveren. Balkkwaliteit kan worden verbeterd door verschillende ontwerpkenmerken van de laser, maar krachtigere lasers hebben een lagere bundelkwaliteit dan minder krachtige lasers, alle andere dingen zijn gelijk.

Een krachtige laserdiode heeft meestal een relatief slechte bundelkwaliteit en produceert een balk met hoge divergentie, wat betekent dat de fotonen in de balk zich snel verspreiden terwijl ze naar voren reizen. Bijgevolg worden ze meestal gebruikt voor toepassingen die op korte afstand kunnen worden gedaan en geen extreme precisie vereisen. High-Power laserdioden worden vaak in de industrie gebruikt voor doeleinden zoals solderen, lassen en warmtebehandeling.

Een krachtige laserdiode kan ook worden gebruikt als een optische pomp, een lichtbron die andere lasers aandrijft. In een diode-gepompte laser van vaste toestand vuurt een krachtige laserdiode een lichtstraal in het versterkingsmedium van de laser van de vaste toestand. Het versterkingsmedium van de vaste toestand is meestal een glas of kristallijnMateriaal, zoals Corundum of Yttrium aluminium granaat gedoteerd met metaalionen. Het licht van de diode-laser geeft de sta-staten versterkingsmedium van energie, dat op zijn beurt licht begint te produceren dat kan worden gefocust in een balk met een hogere bundelkwaliteit dan een krachtige laserdiode op zichzelf zou kunnen produceren.