Jaká je struktura a použití laserových diod?

Laserová diodaje polovodičový laser se světelným zdrojem, známý také jako laserová dioda, vynalezený v 60. letech 20. století. LASER je zkratka pro "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", často označovaná jako LD. Protože dokáže produkovat světlo s přesně stejnou vlnovou délkou a fázovými vlastnostmi, je jeho největší vlastností vysoká koherence. Pojďme to zjistit.

1. Fyzická struktura

Mezi přechody svítivé diody je umístěna vrstva fotoaktivního polovodiče, jejíž čelní plocha má po vyleštění funkci částečného odrazu a tvoří tak optický rezonátor. V případě dopředného předpětí generace LED vyzařuje světlo a interaguje s optickým rezonátorem, čímž dále stimuluje emisi světla o jedné vlnové délce z přechodu, jehož fyzikální vlastnosti jsou závislé na materiálu.

Ve stroji VCD je polovodičová laserová dioda jednou z hlavních součástí laserové hlavy, která se většinou skládá z ternární sloučeniny s dvojitou heterostrukturou gallium, hliník-arsen (AsALGA), je polovodičové zařízení v blízké infračervené oblasti s vlnovou délkou 780 ~ 820 nm a jmenovitý výkon 3 ~ 5 MW. Kromě toho existuje viditelná (například červená) polovodičová laserová dioda, která je také široce používána ve strojích VCD a čtečkách čárových kódů.

Tvar a velikost laserové diody ukazuje obrázek 1. Existují tři typy vnitřních struktur.

Jak je vidět z obrázku 2, laserová dioda obsahuje dvě části: první část je část laserové emise (která může být reprezentována LD), její úlohou je emitovat laser, jak je znázorněno na obrázku 2 elektroda (2); Druhou částí je přijímací část laseru (může být reprezentována PD), její úlohou je přijímat a monitorovat laser emitovaný LD (samozřejmě, pokud není monitorován výstup LD, lze použít PD část) , jak je znázorněno na obr. 2, elektroda (3); Tyto dvě části sdílejí společnou elektrodu (1), takže laserová dioda má tři elektrody.

Laserová dioda má výhody malých rozměrů, nízké hmotnosti, nízké spotřeby energie, jednoduchého obvodu pohonu, pohodlné modulace, odolnosti proti mechanickým nárazům a odolnosti proti vibracím, ale je extrémně citlivá na nadproud, přepětí a elektrostatické rušení, proto je při používání, věnujte zvláštní pozornost tomu, aby jeho pracovní parametry nepřekročily maximální přípustnou hodnotu, metodu lze použít následovně:

(1) Laserová dioda je poháněna stejnosměrným zdrojem konstantního proudu.

(2) Sériové odpory omezující proud a paralelní bypass kondenzátory v obvodu laserové elektrody.

(3) Protože teplota laserové diody zvýší hodnotu proudu, který jí protéká, musí být použita nezbytná opatření pro odvod tepla, aby bylo zajištěno, že zařízení pracuje v určitém teplotním rozsahu.

(4) Aby se předešlo poškození způsobenému průrazem laserové diody v důsledku nadměrného zpětného napětí, může být křemíková dioda rychlá obráceně paralelně na obou koncích.

2. Metoda detekce

(1) Metoda měření odporu: Odstraňte laserovou diodu a změřte její kladné a reverzní hodnoty odporu pomocí multimetru R×1k nebo R×10k. Normálně je hodnota dopředného odporu mezi 20 a 40 kω a hodnota zpětného odporu je nekonečno. Pokud je naměřena kladná hodnota odporu vyšší než 50 kΩ, znamená to, že se výkon laserové diody snížil. Pokud je naměřená hodnota propustného odporu větší než 90 kω, znamená to, že dioda byla vážně zestárlá a nelze ji dále používat.

(2) Metoda měření proudu: Pomocí multimetru změřte úbytek napětí na obou koncích zatěžovacího odporu v budicím obvodu laserové diody a poté odhadněte hodnotu proudu protékající trubicí podle Ohmova zákona, když proud překročí 100 mA, pokud je potenciometr výkonu laseru seřízen a proud se výrazně nemění, lze laserovou diodu považovat za vážně stárnoucí. Pokud se proud vymkne kontrole, znamená to, že došlo k poškození optické dutiny laserové diody.

3. Záležitosti vyžadující pozornost

⑴ Laser vyzařovaný laserovou diodou může způsobit poškození lidského oka. Když dioda funguje, je přísně zakázáno dívat se přímo na její koncovou plochu, nedívat se přímo na laser přes čočku a nepozorovat laser přes zrcadlo.

⑵Zařízení potřebuje vhodné napájení měniče, okamžitý zpětný proud by neměl překročit 2uA a zpětné napětí by nemělo překročit 3V, jinak dojde k poškození zařízení. Opatření k zabránění nárazovému proudu při zapnutí a vypnutí napájení. Při testování obvodu budiče osciloskopem odpojte napájení a poté připojte sondu osciloskopu. Pokud je sonda testována při zapnutém napájení, může dojít k poškození zařízení nárazovým proudem.

⑶Zařízení by se mělo skladovat nebo pracovat v čistém prostředí.

⑷ Práce při vyšší teplotě zvýší prahový proud, sníží frekvenci konverze a urychlí stárnutí zařízení. Při nastavování optického vstupu by měl být detekován měřič optického výkonu, aby se zabránilo překročení velkého jmenovitého výkonu.

⑸Pokud je výstupní výkon vyšší než specifikovaný parametr, urychlí to stárnutí součásti.

⑹ Stroj se musí plně zahřívat nebo používat v podmínkách chlazení a teplota laserové diody je přísně kontrolována pod 20 stupňů, aby byla zajištěna životnost.

⑺ Dioda je elektrostaticky citlivé zařízení, které lze použít pouze tehdy, když je lidské tělo v dobrém stavu. Antistatiku lze použít u antistatických náramků.

⑻ Výstupní vlnová délka laseru je ovlivněna pracovním proudem a odvodem tepla, proto je nutné při práci udržovat dobré podmínky pro odvod tepla a snižovat teplotu jádra trubky. Je přidán chladič, aby se zabránilo tomu, že laserová dioda během provozu stoupne příliš vysoko.

Kontaktní informace:

Pokud máte nějaké nápady, neváhejte se na nás obrátit. Bez ohledu na to, kde jsou naši zákazníci a jaké jsou naše požadavky, budeme sledovat náš cíl poskytovat našim zákazníkům vysokou kvalitu, nízké ceny a nejlepší služby.