Aká je štruktúra a použitie laserových diód?

Laserová diódaje polovodičový laser so zdrojom svetla, tiež známy ako laserová dióda, vynájdený v 60. rokoch minulého storočia. LASER je skratka pre "Zosilnenie svetla stimulovanou emisiou žiarenia", často označované ako LD. Pretože dokáže produkovať svetlo s presne rovnakou vlnovou dĺžkou a fázovými vlastnosťami, jeho najväčšou vlastnosťou je vysoká koherencia. Poďme zistiť.

1. Fyzická štruktúra

Medzi spojmi svetelnej diódy je umiestnená vrstva fotoaktívneho polovodiča, ktorej koncová plocha má po vyleštení funkciu čiastočného odrazu, čím vytvára optický rezonátor. V prípade predpätia vyžaruje generácia LED svetlo a interaguje s optickým rezonátorom, čím ďalej stimuluje emisiu svetla s jednou vlnovou dĺžkou zo spoja, ktorého fyzikálne vlastnosti závisia od materiálu.

V stroji VCD je polovodičová laserová dióda jednou zo základných súčastí laserovej hlavy, ktorá je väčšinou zložená z ternárnej zlúčeniny s dvojitou heteroštruktúrou gálium-hliník-arzén (AsALGA), je polovodičové zariadenie v blízkosti infračerveného žiarenia s vlnovou dĺžkou 780 ~ 820 nm a menovitý výkon 3 ~ 5 MW. Okrem toho existuje polovodičová laserová dióda s viditeľným svetlom (napríklad červená), ktorá je tiež široko používaná vo VCD strojoch a čítačkách čiarových kódov.

Tvar a veľkosť laserovej diódy sú znázornené na obrázku 1. Existujú tri typy vnútorných štruktúr.

Ako je možné vidieť na obrázku 2, laserová dióda obsahuje dve časti: prvá časť je časť laserovej emisie (ktorá môže byť reprezentovaná LD), jej úlohou je vyžarovať laser, ako je znázornené na obrázku 2 elektróda (2); Druhá časť je laserová prijímacia časť (môže byť reprezentovaná PD), jej úlohou je prijímať a monitorovať laser vyžarovaný LD (samozrejme, ak nie je monitorovaný výstup LD, možno použiť PD časť) ako je znázornené na obrázku 2, elektróda (3); Tieto dve časti zdieľajú spoločnú elektródu (1), takže laserová dióda má tri elektródy.

Laserová dióda má výhody malých rozmerov, nízkej hmotnosti, nízkej spotreby energie, jednoduchého obvodu pohonu, pohodlnej modulácie, odolnosti voči mechanickým nárazom a odolnosti voči vibráciám, ale je mimoriadne citlivá na nadprúd, prepätie a elektrostatické rušenie, a preto sa používa, venujte zvláštnu pozornosť tomu, aby jeho pracovné parametre neprekročili jeho maximálnu prípustnú hodnotu, metódu možno použiť nasledovne:

(1) Laserová dióda je poháňaná zdrojom jednosmerného konštantného prúdu.

(2) Sériové rezistory obmedzujúce prúd a paralelné bypassové kondenzátory v obvode laserovej elektródy.

(3) Pretože teplota laserovej diódy zvýši hodnotu prúdu, ktorý ňou preteká, musia sa použiť potrebné opatrenia na odvod tepla, aby sa zabezpečilo, že zariadenie bude pracovať v určitom teplotnom rozsahu.

(4) Aby sa predišlo poškodeniu spôsobenému laserovou diódou v dôsledku nadmerného spätného napätia, kremíková dióda môže byť rýchla v opačnom smere paralelne na oboch koncoch.

2. Detekčná metóda

(1) Metóda merania odporu: Odstráňte laserovú diódu a zmerajte jej kladné a spätné hodnoty odporu pomocou multimetra R×1k alebo R×10k. Normálne je hodnota odporu vpredu medzi 20 a 40 kω a hodnota spätného odporu je nekonečno. Ak je nameraná hodnota kladného odporu vyššia ako 50 kΩ, znamená to, že výkon laserovej diódy sa znížil. Ak je nameraná hodnota priepustného odporu väčšia ako 90 kω, znamená to, že dióda vážne zostarla a už ju nemožno používať.

(2) Metóda merania prúdu: Pomocou multimetra zmerajte úbytok napätia na oboch koncoch záťažového odporu v hnacom obvode laserovej diódy a potom odhadnite hodnotu prúdu pretekajúceho trubicou podľa Ohmovho zákona, keď prúd prekročí 100 mA, ak je potenciometer výkonu lasera nastavený a prúd sa výrazne nemení, laserovú diódu možno považovať za vážne starnúcu. Ak sa prúd vymkne kontrole, znamená to, že optická dutina laserovej diódy bola poškodená.

3. Záležitosti vyžadujúce pozornosť

⑴Lasér vyžarovaný laserovou diódou môže spôsobiť poškodenie ľudského oka. Keď dióda funguje, je prísne zakázané pozerať sa priamo na jej koncovú plochu, nepozerať sa priamo na laser cez šošovku a nepozorovať laser cez zrkadlo.

⑵Zariadenie potrebuje vhodné napájanie pohonu, okamžitý spätný prúd by nemal presiahnuť 2uA a spätné napätie by nemalo prekročiť 3V, inak zariadenie poškodí. Opatrenia na zabránenie nárazovému prúdu pri zapnutí a vypnutí napájania. Pri testovaní obvodu ovládača osciloskopom odpojte napájanie a potom pripojte sondu osciloskopu. Ak je sonda testovaná pri zapnutom napájaní, môže dôjsť k poškodeniu zariadenia nárazovým prúdom.

⑶Zariadenie by sa malo skladovať alebo pracovať v čistom prostredí.

⑷ Práca pri vyššej teplote zvýši prahový prúd, zníži frekvenciu konverzie a urýchli starnutie zariadenia. Pri nastavovaní optického vstupu by mal byť detekovaný merač optického výkonu, aby sa zabránilo prekročeniu veľkého menovitého výkonu.

⑸Ak je výstupný výkon vyšší ako špecifikovaný parameter, urýchli to starnutie komponentu.

⑹ Stroj sa musí úplne zahriať alebo používať v podmienkach chladenia a teplota laserovej diódy je prísne kontrolovaná pod 20 stupňov, aby sa zabezpečila životnosť.

⑺ Dióda je elektrostaticky citlivé zariadenie, ktoré je možné použiť iba vtedy, keď je ľudské telo v dobrom stave. Antistatické môžu byť použité antistatické náramky.

⑻ Výstupná vlnová dĺžka lasera je ovplyvnená pracovným prúdom a rozptylom tepla, preto je potrebné pri práci udržiavať dobré podmienky na odvod tepla a znižovať teplotu jadra trubice. Aby sa zabránilo tomu, že laserová dióda počas prevádzky príliš stúpa, je pridaný chladič.

Kontaktné informácie:

Ak máte nejaké nápady, neváhajte sa s nami porozprávať. Bez ohľadu na to, kde sú naši zákazníci a aké sú naše požiadavky, budeme nasledovať náš cieľ poskytovať našim zákazníkom vysokú kvalitu, nízke ceny a najlepšie služby.