Kako odabrati lasersku diodu: vodič za valnu duljinu, snagu i paket

Kako odabrati pravu lasersku diodu za svoju primjenu

Odabir prave laserske diode znači balansiranje valne duljine, optičke snage, načina rada, paketa, karakteristika snopa, zahtjeva pokretača i upravljanja toplinom. Ovaj vodič objašnjava ključne specifikacije koje bi inženjeri i OEM kupci trebali pregledati prije odabira laserske diode za LiDAR, medicinske, industrijske, senzorske, pumpne i druge primjene.

Pošaljite upit sada

Odabir prikladnoglaserska diodauključuje više od specificiranja valne duljine i izlazne snage. Uređaj također treba odgovarati zahtjevima optičkog sustava, upravljačkog programa, dizajna hlađenja, načina rada i zahtjeva aplikacije.

Loš odabir može dovesti do niske učinkovitosti sustava, nestabilnog izlaza, pregrijavanja ili smanjenog radnog vijeka. Za OEM opremu, industrijske sustave, medicinske uređaje, LiDAR, senzore, lasersko pumpanje i znanstvene instrumente, vrijedi pregledati ključne specifikacije prije odabira dijela.

Valna duljina obično je prvi parametar koji se definira jer različiti materijali, detektori i optičke komponente različito reagiraju na svjetlost.

Uobičajene valne duljine laserske diode uključuju:

Ispravna valna duljina ovisi o karakteristikama apsorpcije ciljanog materijala, osjetljivosti detektora i optičkim komponentama koje se koriste u sustavu.

Na primjer,808nm laserske diodenaširoko se koriste za pumpanje-lasera čvrstog stanja, dok905nm pulsirajuće laserske diodeobično se upotrebljavaju u sustavima-određivanja dometa i LiDAR sustavima.

Bilješka:VCSEL se također naširoko koriste u 3D senzorima i nekim LiDAR aplikacijama, dok laserske diode s rubnim-emitiranjem ostaju uobičajene u-pumpnim i industrijskim sustavima velike snage.

Nakon što je definirana valna duljina, izračunajte kolika je zapravo optička snaga potrebna da se postigne cilj.

Nazivni izlaz laserske diode nije isto što i korisna snaga nakon optičkog sustava. Gubici mogu nastati kroz leće, zrcala, zaštitne prozore, filtre, optiku za-oblikovanje snopa i spajanje vlakana.

Korištenje znatno veće snage nego što je potrebno može povećati troškove komponenti, proizvodnju topline, zahtjeve za-napajanjem i sigurnosne zahtjeve lasera.

U isto vrijeme, kontinuirani rad laserske diode blizu njenog apsolutnog maksimuma može smanjiti dugoročnu-pouzdanost.

Za-aplikacije velike snage općenito je bolje dopustiti određenu radnu marginu umjesto projektiranja oko maksimalnih specifikacija.

Laserske diode obično rade u kontinuiranom-valnom (CW) ili pulsirajućem načinu rada.

CW laserske diodepružaju kontinuirani optički izlaz i naširoko se koriste u laserskom pumpanju, medicinskoj opremi, rasvjeti, industrijskim sustavima i znanstvenim instrumentima.

Pulsirajuće laserske diodegeneriraju kratke optičke impulse i obično se koriste u LiDAR-u, laserskim daljinomjerima,-sustavima-leta i optičkim senzorima.

Za pulsirajuće aplikacije, sama vršna snaga nije dovoljna za procjenu uređaja. Također treba pregledati širinu impulsa, stopu ponavljanja, radni ciklus, pogonsku struju i toplinska ograničenja.

Laserska dioda koja može proizvesti veliku vršnu snagu tijekom kratkih impulsa možda nije prikladna za kontinuirani rad na istoj izlaznoj razini.

Dizajn paketa utječe na rasipanje topline, mehaničku montažu, optičko poravnanje i integraciju sustava.

ZA-Može

TO-laserske diode, uključujući TO-18, TO-56 i TO-9 pakete, kompaktne su i obično se koriste u usmjeravanju, senzorima, mjerenjima i optičkim sustavima male do srednje snage.

C-Montiraj

C-laserske diode često se odabiru za aplikacije veće-napone gdje je potreban učinkovit prijenos topline. Mogu se montirati izravno na vanjski hladnjak.

Vlakno-spojeno

Laserske diode-spojene s vlaknima daju optički izlaz kroz optičko vlakno. Ovo je korisno kada se laserski izvor mora nalaziti dalje od izlazne točke ili kada je optičko poravnanje slobodnog-prostora teško implementirati.

Za sustave veće{0}}napone, odabir paketa treba razmotriti zajedno s dizajnom hlađenja.

Rubne-laserske diode obično ne proizvode savršeno kružnu zraku.

Brza-divergencija osi obično je puno veća od spore-divergence osi, posebno u-uređajima velike snage.

Ključni parametri snopa uključuju:

• Brza-divergencija osi
• Sporo-divergencija osi
• Veličina grede
• Profil grede
• Astigmatizam
• Promjer jezgre vlakna i numerička apertura za-uređaje spojene s vlaknima

Prijave koje zahtijevaju kolimiranu ili usko fokusiranu zraku možda će trebati dodatnu optiku.

Zbog toga se dvije laserske diode iste valne duljine i nominalne izlazne snage mogu vrlo različito ponašati u istom optičkom sustavu.

Laserske diode su poluvodički-pokretani strujom i normalno bi trebale raditi s odgovarajućim upravljačkim programom laserske diode-stalne struje.

Važne električne specifikacije uključuju:

• Radna struja
• Struja praga
• Maksimalna struja
• Napon naprijed
• Učinkovitost nagiba

Skokovi struje i elektrostatičko pražnjenje mogu oštetiti laserski spoj, ponekad bez neposrednog vidljivog kvara. Odgovarajuća zaštita upravljačkog programa i ESD-sigurno rukovanje stoga su važni tijekom testiranja, sklapanja i proizvodnje.

Upravljanje toplinom jednako je važno. Kako se temperatura spoja povećava, izlazna snaga, učinkovitost, struja praga, valna duljina i životni vijek mogu se promijeniti.

Ovisno o razini snage, metode hlađenja mogu uključivati ​​pasivne hladnjake, prisilno-hlađenje zrakom, termoelektrične hladnjake ili vodeno hlađenje.

Za primjene-osjetljive na valnu duljinu, kao što je lasersko pumpanje, također može biti potrebna aktivna kontrola temperature jer se valna duljina emisije pomiče s temperaturom.

Dva proizvoda reklamirana kao "808nm 5W laserske diode" možda neće biti međusobno zamjenjiva.

Nemojte se oslanjati samo na specifikacije naslova. Usporedite kompletnu podatkovnu tablicu prije naručivanja.

Za OEM aplikacije također pregledajte apsolutne maksimalne vrijednosti, uvjete skladištenja, preporuke za montažu i sve dostupne podatke o vijeku trajanja ili pouzdanosti.

Odabir uređaja samo na temelju valne duljine i nominalne optičke snage može kasnije dovesti do problema s integracijom.

Različite aplikacije daju različite prioritete specifikacijama laserske diode.

ZaLiDAR i daljinomjer, širina impulsa, vršna snaga, valna duljina, brzina prebacivanja i kompatibilnost detektora su važni.

Zamedicinska laserska oprema, stabilnost valne duljine, dosljednost izlaza, termalna kontrola i-dugoročna pouzdanost mogu biti važniji.

Zaindustrijski i laser{0}}crpni sustavi, inženjeri se često fokusiraju na optičku snagu, učinkovitost zidne-utičnice, hlađenje, robusnost paketa i vijek trajanja.

Prije nego kontaktirate dobavljača, korisno je definirati:

• Potrebna valna duljina
• Potrebna optička izlazna snaga
• CW ili impulsni rad
• Preferirani paket
• Dostupan način hlađenja
• Zahtjevi za gredu ili vlakna
• Radno okruženje
• Očekivani radni vijek

Navođenje ovih pojedinosti olakšava dobavljaču prepoznavanje prikladnih opcija laserske diode.

Ne postoji niti jedna "najbolja" laserska dioda. Pravi izbor je onaj koji odgovara kompletnom sustavu.

Započnite s valnom duljinom i upotrebljivom optičkom snagom, zatim procijenite način rada, paket, karakteristike snopa, zahtjeve pokretača i upravljanje toplinom.

Za OEM ili specijalizirane aplikacije, pregled potpune podatkovne tablice i dijeljenje stvarnih radnih uvjeta s dobavljačem može pomoći u smanjenju problema s integracijom i poboljšati dugoročnu-pouzdanost.

Naš tehnički tim podržava odabir OEM laserske diode i usklađivanje aplikacija. Ako trebate pomoć pri odabiru odgovarajuće valne duljine, razine snage, paketa ili načina rada, slobodno to učiniteobratite se našem inženjerskom timu.