Diode laser công suất cao là gì?

Một diode laser công suất cao là một laser tạo ra các chùm ánh sáng công suất cao bằng cách sử dụng chất bán dẫn làm laser tăng môi trường.Một công suất laser, được đo bằng các đơn vị gọi là watt, là tốc độ laser chuyển đổi năng lượng.Công suất cao không phải là một thuật ngữ được xác định chính xác, và ý nghĩa của nó thay đổi tùy theo loại laser và ứng dụng laser, nhưng một diode laser công suất cao thường là một laser có đầu ra trong watts hoặc kilowatts (kW), phân biệt nóTừ các điốt laser phạm vi Milliwatt được sử dụng cho các ứng dụng như con trỏ laser và đầu đọc đĩa quang.Các điốt laser công suất cao được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp như sưởi ấm và hàn và cũng được sử dụng để bơm quang laser trạng thái rắn công suất cao.chất bán dẫn, phục vụ như môi trường tăng laser.Chất bán dẫn thường bao gồm các chất như các hợp chất indium phosphide (INP) hoặc gallium như gallium nitride (GAN) và gallium arsenide (GaAs).Điện tạm thời làm tăng mức năng lượng của các electron bán dẫn và khi chúng giảm xuống mức ban đầu, năng lượng được phát ra dưới dạng photon, sau đó được tập trung vào một chùm tia.Các điốt laser thường được nhóm thành các mảng các bộ phát laser riêng lẻ được gọi là thanh diode, đôi khi được kết hợp thêm thành một mảng hai chiều được gọi là một ngăn xếp diode.được định nghĩa là một joule năng lượng mỗi giây.Một công suất laser có thể đề cập đến số lượng watt tối đa mà nó có thể tạo ra trong một xung ngắn, được gọi là công suất cực đại hoặc số watt trung bình mà nó có thể xuất ra trong một khoảng thời gian dài, được gọi là công suất trung bình.Laser phải đối mặt với sự đánh đổi giữa năng lượng chùm tia và chất lượng chùm tia, trong đó đề cập đến mức độ tập trung của chùm tia.Điều này ảnh hưởng đến mức độ chính xác của chùm tia và mức độ có thể cung cấp năng lượng tập trung ở khoảng cách lớn hơn.Chất lượng chùm tia có thể được cải thiện thông qua các tính năng thiết kế khác nhau của laser, nhưng laser mạnh hơn có chất lượng chùm tia thấp hơn so với laser ít mạnh hơn, tất cả những thứ khác đều bằng nhau.Với sự phân kỳ cao, có nghĩa là các photon trong chùm tia lan rộng nhanh chóng khi chúng di chuyển về phía trước.Do đó, chúng được sử dụng phổ biến nhất cho các ứng dụng có thể được thực hiện ở phạm vi ngắn và không yêu cầu độ chính xác cực cao.Các điốt laser công suất cao thường được sử dụng trong ngành công nghiệp cho các mục đích như hàn, hàn và xử lý nhiệt.Trong một laser trạng thái rắn được bơm diode, một diode laser công suất cao bắn một chùm ánh sáng vào môi trường tăng của laser trạng thái rắn.Môi trường tăng trạng thái rắn thường là vật liệu thủy tinh hoặc tinh thể, chẳng hạn như corundum hoặc garnet nhôm yttri pha tạp với các ion kim loại.Ánh sáng từ laser diode cung cấp năng lượng cho môi trường tăng trạng thái rắn, từ đó bắt đầu tạo ra ánh sáng có thể được tập trung vào một chùm tia có chất lượng chùm cao hơn so với diode laser công suất cao có thể tự tạo ra.