Инфракрасный лазерный диод. Инфракрасные лазерные диоды: принцип работы, характеристики и применение

Что такое инфракрасный лазерный диод. Как работают ИК лазерные диоды. Основные характеристики и параметры ИК лазерных диодов. В каких областях применяются инфракрасные лазерные диоды. Какие преимущества у ИК лазерных диодов перед другими типами лазеров.

Что такое инфракрасный лазерный диод и как он работает

Инфракрасный лазерный диод — это полупроводниковый прибор, который преобразует электрический ток в когерентное инфракрасное излучение. Принцип работы основан на явлении вынужденного излучения в полупроводниковом p-n-переходе:

• При пропускании тока через p-n-переход происходит инжекция носителей заряда
• В активной области происходит рекомбинация электронов и дырок с испусканием фотонов
• Образовавшиеся фотоны вызывают вынужденное излучение новых фотонов
• Зеркала на торцах кристалла образуют оптический резонатор
• В результате формируется когерентное лазерное излучение

Таким образом, ИК лазерный диод генерирует направленный пучок инфракрасного света с высокой степенью когерентности и монохроматичности.

Основные характеристики и параметры ИК лазерных диодов

Ключевые характеристики инфракрасных лазерных диодов включают:

• Длина волны излучения — обычно 780-1600 нм
• Выходная оптическая мощность — от единиц мВт до десятков Вт
• Пороговый ток — минимальный ток начала генерации
• Рабочий ток — ток, при котором достигается номинальная мощность
• Рабочее напряжение — обычно 1.5-2.5 В
• КПД — отношение оптической мощности к электрической
• Расходимость излучения — угол расхождения пучка
• Спектральная ширина линии — ширина спектра излучения

Эти параметры определяют характеристики излучения и области применения конкретных ИК лазерных диодов.

Области применения инфракрасных лазерных диодов

Благодаря своим уникальным свойствам, ИК лазерные диоды нашли широкое применение в различных сферах:

• Волоконно-оптическая связь
• Лазерная локация и дальнометрия
• Системы ночного видения
• Медицинская диагностика и терапия
• Промышленная обработка материалов
• Накачка твердотельных лазеров
• Спектроскопия и химический анализ
• Системы безопасности и охраны
• Считывание и запись оптических дисков

Компактность, высокая эффективность и низкая стоимость делают ИК лазерные диоды незаменимыми во многих приложениях.

Преимущества ИК лазерных диодов перед другими типами лазеров

Инфракрасные лазерные диоды обладают рядом важных достоинств:

• Высокий КПД (до 70-80%)
• Компактные размеры
• Низкое энергопотребление
• Возможность прямой модуляции излучения
• Широкий выбор длин волн
• Длительный срок службы
• Низкая стоимость
• Простота интеграции в электронные устройства

Эти преимущества обеспечивают широкое распространение ИК лазерных диодов в различных областях техники и технологий.

Типы и конструкции ИК лазерных диодов

Существует несколько основных типов инфракрасных лазерных диодов:

• Лазерные диоды с резонатором Фабри-Перо
• Лазерные диоды с распределенной обратной связью (DFB)
• Вертикально излучающие лазеры (VCSEL)
• Квантово-каскадные лазеры
• Лазерные диоды с внешним резонатором

Каждый тип имеет свои особенности конструкции, влияющие на характеристики излучения и области применения. Выбор оптимального типа зависит от конкретной задачи.

Методы охлаждения и термостабилизации ИК лазерных диодов

Для стабильной работы ИК лазерных диодов критически важно обеспечить эффективное охлаждение и термостабилизацию. Основные методы включают:

• Пассивное воздушное охлаждение с помощью радиаторов
• Активное воздушное охлаждение вентиляторами
• Жидкостное охлаждение
• Термоэлектрическое охлаждение на элементах Пельтье
• Криогенное охлаждение для мощных диодов

Правильно организованное охлаждение позволяет повысить мощность, стабильность и срок службы ИК лазерных диодов.

Перспективы развития технологии ИК лазерных диодов

Основные направления совершенствования инфракрасных лазерных диодов включают:

• Повышение выходной мощности
• Улучшение качества пучка
• Расширение спектрального диапазона
• Увеличение КПД и снижение энергопотребления
• Повышение температурной стабильности
• Интеграция с оптическими и электронными компонентами
• Разработка новых материалов и гетероструктур

Развитие технологии ИК лазерных диодов открывает новые возможности для их применения в различных областях науки и техники.

Купите современное инфракрасный лазерный диод для своих нужд

О продукте и поставщиках:

 Выбрать. инфракрасный лазерный диод из огромной коллекции на Alibaba.com. Вы можете купить массив. инфракрасный лазерный диод включая, помимо прочего, светодиоды, микрофон, выпрямитель, лазер, стабилитрон, триггер, Шоттки, SMD, энергосберегающие диодные лампы. Вы можете выбрать. инфракрасный лазерный диод из широкого набора ключевых параметров, спецификаций и рейтингов для вашей цели. 
 инфракрасный лазерный диод на Alibaba.com удобны в установке и использовании. Используемый пластик более высокого качества обеспечивает изоляцию, снижающую нагрев. Они доступны в кремнии и германии. инфракрасный лазерный диод используются в различных отраслях промышленности для различных электрических функций и датчиков. Они используются в инверторах, светодиодах, автомобильной электронике, потребительских товарах, USB 2.0 и USB 3.0, HDMI 1.3 и HDMI 1.4, SIM-карте, мобильной одежде, беспроводной связи, автомобильном генераторе и лазерной эпиляции. Они используются как выпрямитель, датчик света, излучатель света, для рассеивания нагрузки и т. Д. Различная физическая упаковка для. инфракрасный лазерный диод предлагаются для монтажа на печатной плате, теплоотвода, проводного и поверхностного монтажа.  
 Основные особенности. инфракрасный лазерный диод - это толстая медная опорная пластина, низкая утечка, высокий ток, низкое прямое падение напряжения, легирование золотом, низкое сопротивление инкрементным скачкам напряжения, отличная зажимная способность, быстрое время отклика и т. д. Технические характеристики, предлагаемые на. инфракрасный лазерный диод включают различные оптические и электрические характеристики, такие как максимальная мощность, напряжение, оптический выход, время обратного восстановления, рабочая температура и т. д. инфракрасный лазерный диод производятся в соответствии со стандартными процедурами для поддержания высочайшего качества. Они соответствуют требованиям RoHS и IEEE 1394. 
 
 Получите лучшее. инфракрасный лазерный диод предлагает на Alibaba.com от различных поставщиков и оптовиков. Получите высшее качество. инфракрасный лазерный диод в соответствии с требованиями вашего проекта. 

одновременно фонарик на километр и инфракрасный дальномер

На выставке CES 2021 компания Kyocera SLD Laser (KSLD) объявила о запуске производства LaserLight — первого в мире полупроводникового источника двойного излучения: белого света и инфракрасного. Новый лазерный диод может одновременно или порознь выдавать луч ярчайшего белого света на дистанцию один километр и, в том же пятне, инфракрасный луч на дальность 250 метров. В последнем случае — это решение для высокоточного дальномера с погрешностью 1 %.

Источник изображения: Kyocera

Эту новую и перспективную продукцию японская Kyocera получила вместе с приобретением молодой американской компании SLD Laser, у истоков создания которой стоял легендарный японский изобретатель сверхъярких синих светодиодов и лауреат Нобелевской премии Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura). Накамура получил нобелевку за работу в области светодиодов, но с появлением нового поколения полупроводниковых лазеров он же назвал лазерные диоды новой вехой в истории приборов освещения.

Лазерный диод LaserLight нацелен как на промышленное, так и на бытовое применение. Он подойдёт для фар автомобилей, для освещения домов, улиц, для лидаров в системах помощи водителям и в автопилотах, а также для устройства беспроводной световой связи LiFi со скоростью передачи до 20 Гбит/с. Последнее важно для сетей в больницах, лабораториях и на заводах, где много чувствительного к электромагнитному излучению оборудования. Свет лазера таких помех создавать не будет.

Источник изображения: Kyocera

Диод KSLD LaserLight обеспечивает высокую яркость, безопасный, некогерентный белый свет яркостью 500 люмен с излучением в ближнем инфракрасном диапазоне со средней мощностью до 1 Вт и пиковой мощностью 100 Вт, которые может излучать одновременно или независимо, в зависимости от потребности приложения. Технология источника белого/ИК-излучения LaserLight доступна в нескольких массовых конфигурациях продукта, включая модуль MicroSpot, модуль FiberLight и компонент SMD (устройство для поверхностного монтажа). В основе лазерного диода, добавим, лежит комбинация нитрида галлия (GaN). Ждём интересной продукции.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

ИК лазерный диод в устройствах охранной сигнализации

   Появившиеся на нашем рынке относительно недорогие инфракрасные (ИК) лазерные диоды со встроенной оптической системой, формирующей узкий луч*, могут быть использованы в оптических датчиках и в линиях связи охранных систем. Один из таких лазерных диодов — SV5637-001.

   * Если в газовых и твердотельных лазерах угол расхождения излучения может составлять доли градуса, то в неохлаждаемых полупроводниковых лазерах он достигает значения 4СР. Но монохроматичность лазерного излучения, а главное, малые размеры самого излучателя позволяют с помощью несложных оптических средств, например, линзы соответствующей апертуры, сформировать луч с малым углом расхождения.

   Технические характеристики

    Выходная мощность при
токе 12 мА, мВт……………1,5
Угол расхождения луча по уровню половинной мощности, град…………………4
Ток включения, мА………….1,5…7
(3,5 тип.)
Крутизна характеристики,
мВт/мА ………………….0,3
Прямое напряжение при
токе 12 мА, В………….1,5…2,2
(1,75 тип.)
Длина волны при lп = 12 мА,
нм …………………830…870
(850 тип.)
Температурный коэффициент тока включения, мА/°С…………..-0,042…0,042
Температурный коэффициент крутизны характеристики, мВт/мА/°С……..-0,001
Дифференциальное сопротивление при токе 12 мА, Ом …………………..15…40
Диапазон рабочих температур, °С…………………0…70
Температура хранения, °С .. .-40…100
Максимальный постоянный
ток, мА …………………..15
Максимальное обратное
напряжение, В………………5

Рис. 1

   Особенность лазерного диода — ток включения ITH. ИК излучение возникает при токе, превышающем ITH. Поскольку разброс этого параметра довольно велик, рекомендуется уточнить его значение опытным путем. Это можно сделать так, как показано на рис. 1. В светонепроницаемую трубку 1 длиной несколько сантиметров с одной стороны устанавливают лазерный диод SV5637-001, а с другой — подходящий по спектру фотодиод (у автора — ФД263-01). Между ними в трубке помещают рассеиватель света — распушенный комочек ваты. Изменяя напряжение источника питания, контролируют ток IП через лазерный диод, прямое напряжение Uп на нем, а также ток фотодиода Iфд. Экспериментальные результаты приведены в таблице, при токе 4,4…4,5 мА показания вольтметра были неустойчивы. Оказалось, что ток включения составил около 4,4 мА и лишь немного превысил типовое значение.

IµА	Umв	Iфд
3	1,56	0
4	1,6	0
4,5	—	0,3
5	1,64	1,4
6	169	3,4
7	1,72	5,5
8	1,75	8,3
9	1,78	11,3
10	1,81	14,2

Рис. 2

   Принципиальная схема экономичного импульсного ИК генератора с лазерным диодом показана на рис. 2. Этот генератор может найти применение в охранных системах различного назначения. На логических элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов, работающий на частоте F = 0.7/R2C1 = 5 Гц. Логический элемент DD1.3 — буферный, спад импульса на его выходе с помощью RC-цепи C2R3 преобразуется в короткий (0.7R3C2 = 0,5 мс) «единичный» импульс на выходе элемента DD1.4, который открывает электронный ключ, собранный на транзисторах VT1, VT2, и подключает лазерный диод VD1 к источнику питания.

Рис. 3

   Ток через лазерный диод задает полевой транзистор VT3. Поскольку начальный ток этих транзисторов имеет большой разброс, подбирают экземпляр с током 8… 12 мА. Транзистор включают так, как показано на рис. 3. Одновременно выясняют и Uvt3 мин — минимальное напряжение на стоке, при котором начальный ток уменьшается не более чем на 5… 10%. Желательно, чтобы напряжение Uvt3min было не более 2,5…3 В.

   Резистор R7 выполняет функции датчика тока, и он нужен лишь для подключения осциллографа. Это не только позволит визуально проконтролировать импульсы тока в лазере, но и определить их амплитуду, длительность и частоту следования. Для снижения общего энергопотребления е цепь питания микросхемы DD1 введен резистор R4. Его сопротивление должно быть таким, чтобы напряжение питания микросхемы было 3…3.5 В, Если ИК генератор будет работать е системе синхронного детектирования, сигнал на детектор снимают с коллектора транзистора VT2, в этом случае необходимо установить резистор R8 (30…100кОм).

Рис. 4

   Детали монтируют на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 4. Фольгу со стороны установки деталей используют в качестве общего провода. Места соединения с ней «заземляемых» выводов деталей показаны черными точками. В местах пропуска выводов деталей через отверстия в фольге вытравливают защитные кружки диаметром 2 мм (на рис. 4 не показаны). Места проволочных перемычек, соединяющих металлизацию двух сторон печатной платы, показаны черными квадратами со светлой точкой в центре. Вокруг отверстий диаметром 3,5 мм (2 шт.) для пропуска выводов конденсаторов СЗ и С4 в фольге должны быть вытравлены защитные кольца шириной 0,5 мм.

   Все резисторы — МЛТ 0,125. Оксидные конденсаторы — импортные, их желательно подобрать с током утечки не более 1 мкА, конденсаторы С1 и С2 — КМ-6, К10-17. Габариты лазерного диода SV5637-001 невелики, и его впаивают как обычный излучающий ИК диод. Корпус генератора с отсеком для размещения батареи питания — GP476A (вырез в печатной плате — для нее) можно склеить из ударопрочного полистирола.

   Как показали испытания, ток, потребляемый генератором, не превышал 35 мкА. Без сколько-нибудь существенного ослабления ИК импульсов батарея может быть разряжена до напряжения Uпит мин = Uvt3 мин + Un. С батареей 476 (емкость 100…150 мА-ч) генератор проработает не менее трех месяцев. Источником питания генератора может быть и батарея напряжением 9 В — «Крона», «Корунд», 6F22, потребляемый ток при этом увеличится до 50…52 мкА. А если это будет литиевая батарея SLM9V, то ее емкости хватит на несколько лет непрерывной работы ИК генератора.

   Для сравнения лазерного диода SV5637-001 с ИК диодами (см., например, Юшин А. М. Оптоэлект-ронные приборы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.1 — М.: Радио-Софт, 1998) воспользуемся зависимостью L ~ √P/φ, где L — расстояние, на котором создается определенная освещенность окна фотоприемника; Р — мощность; φ — угол излучения источника.

   Нетрудно убедиться в том, что по «дальнобойности» этот маломощный лазерный диод сравним с излучающими ИК диодами средней мощности. Но по много меньшему энергопотреблению (10 раз) он вне конкуренции.

   Автор: Ю. Виноградов, г. Москва

50 Вт ИК-лазерный диод. Как собрать к нему источник тока? И как расположить линзы?

Параметры источника: напряжение до 2 вольт, ток до 60 А.

Этот лазерный диод с длиной волны 805 нм предполагаю использовать в опытах по ЧПУ технологиям — спеканию металлических порошков и проволок, резке и закалке тонкого металла, а возможно и пластика (хотя он и не особенно поглощает эту длину волны).

Module Type	Units	CS50	CS50B
Package		CS-Mount	CS-Mount
Center Wavelength λ	nm	805+/-3	805+/-3
Output Power	W	50	50
Beam Height (CS-Mount)	mm	7.9	7.9
Fill Factor	%	37%	30%
Bar Width	Mm	10	10
Number of Emitters		37	19
Emitter Width	µm	100	150
Spectral Width FWHM	nm	≤3	≤3
Spectral Width FW90%E	nm	≤6	≤6
Fast Axis Divergence(FWHM)	degree	35	35
Slow Axis Divergence (FWHM)	degree	8	8
Polarization Mode	­	TE	TE
Wavelength Temp. Coefficient	nm/℃	~0.28	~0.28
Operating Current	A	≤ 60	≤ 60
Threshold Current	A	≤12	≤15
Operating Voltage	V	≤2	≤2
Slope Efficiency	W/A	≥1.1	≥1.1
Power Conversion Efficiency	%	≥48	≥48
Operation Temperature	℃	15~35	15~35

Результат моделирования оптической системы в algodoo:

Обновление 29 февраля 2016 года:

Собрал блок питания (выдает на холостом ходу 3,3 вольта) с намотанным на заказ трансформатором. Там же блок охлаждения жидкостного для лазера. Радиатор — из автомобильного магазина, насос от электрочайника.

Приобрел также медный радиатор поменьше от какого-то компьютера (как основание для лазера), дорогую термопроводящую пасту Keratherm KP92, многоамперные датчики тока ACS758, транзисторы IRFB7440 на 120A.

Радиатор установлен на мощном 220-вольтовом кулере.

После этого я понял, что надо припаять к медному радиатору медные же трубочки для охлаждения. Это было неудобно сделать для данного конкретного радиатора и я отложил проект в долгий ящик (на три года). Сегодня посмотрев на все это свежим взглядом решил пока обойтись без водного охлаждения, а раместить малый радиатор с лазером непосредственно над большим кулером.

Следующий шаг — изготовить из оргстекла держатель малого радиатора.

Что такое инфракрасный лазерный диод?

Инфракрасный лазерный диод — это электронный компонент, который преобразует электрический ток в электромагнитное излучение; это излучает длину волны между видимым светом и микроволновым излучением. Эти устройства обеспечивают свет, используемый для накачки твердотельных лазеров в волоконно-оптических сетях, научного спектрального анализа, обработки материалов и многих других применений. Диапазон лазерных диодов колеблется от одного милливатта (мВт) до 10 мВт, или они представляют собой твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS) мощностью несколько киловатт (кВт).

Эти компоненты характеризуются высоким выходом мощности при низких рабочих токах и конфигурации с несколькими пучками. Используя полупроводниковый материал в качестве отражающих торцевых граней, фотоны, стимулируемые непрерывным отражением, сталкиваются с атомами, генерируя мощный выброс большего количества фотонов. Это создает интенсивные световые лучи, которые могут быть направлены через коллимирующий или выпрямляющий луч линзовый или инфракрасный (ИК) фильтр. Приложения включают проигрыватели дисков, компьютерные диски и сети связи.

Другое применение инфракрасного лазерного диода заключается в использовании оптических линий связи в свободном пространстве, которые по существу представляют собой оптические передачи, проходящие через открытый воздух. При скорости передачи около 4 гигабит в секунду (Гбит / с) это может обеспечить недорогую альтернативу для обслуживания телекоммуникаций в областях, где копание волоконно-оптической инфраструктуры является непомерно дорогостоящим. Однако на такие места влияют атмосферные условия и рассеивание лучей. Длины волн около 1330 нм (нм) обеспечивают наименьшую дисперсию, а 1550 нм — лучшую передачу. Инфракрасный передатчик может использовать инфракрасные лазерные диоды или светодиоды (LED) и обычно работает в температурном диапазоне от -10 ° до 60 ° C по сравнению с видимыми диодами при температуре от -10 ° до 50 ° C.

Диоды — это небольшие электронные устройства, которые излучают энергию света, пропуская ток через полупроводник, как в светодиодах. Когда атомы попадают в промежутки в материале, они излучают небольшое количество энергии в виде легкой частицы или фотона. Результирующее свечение может быть модулировано на различных длинах волн или цветах света посредством конфигурации зазоров и направлено через линзы и фильтры для изменения интенсивности. Инфракрасный (ИК) — это часть электромагнитного (ЭМ) диапазона выше радиоволн и прямо под радужно-красным цветом, невидимая невооруженным глазом. Это тепловое излучение, улавливаемое приборами ночного видения и тепловизорами.

ИК излучение стимулируется тепловым перемешиванием, когда излучение ударяется о объект. Этот тип излучения движется по прямой линии как свет, а не как тепловая конвекция или электрическая проводимость. Инфракрасный лазерный диод усиливает этот невидимый свет, обеспечивая быструю цифровую передачу во всем, от камер до ракетных систем.

Инфракрасные лазеры с диодной накачкой используются для гравировки металла и конструирования печатных плат. Длинноволновые ИК-лазеры менее подвержены влиянию атмосферных условий, чем коротковолновые ИК-излучение, и поэтому чаще используются в коммуникациях. Инфракрасная лазерная диодная технология используется в хирургии и в ракетных системах обнаружения цели в военных применениях. Он используется для обнаружения газа и позволяет настольной компьютерной мыши отслеживать поверхности с 20-кратным разрешением светодиодной визуализации. Лазерные прицелы на орудиях используют инфракрасные лазерные диоды для создания невидимой точки прицеливания, которая будет обнаружена с помощью приборов ночного видения.

Свет, излучаемый инфракрасным лазерным диодом, опасен для прямого просмотра. Человеческий глаз не имеет тепловых рецепторов, чтобы предупредить нервную систему от опасного жжения. Чувствительная к инфракрасному излучению камера или люминофорная пластина могут помочь в определении оптического пути инфракрасного лазера. В то время как некоторые лазеры направляют свои коллимированные лучи через инфракрасные фильтры, чтобы устранить этот риск, производственные процессы иногда приводят к неисправности или отсутствию ИК-фильтров; таким образом, безопаснее просто избегать прямого попадания в глаза всех лазерных лучей.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Лазерный диод (Total 5 Products)

Категория продукта Лазерный диод, мы специализированные производители из Китая, Лазерный диод, ИК лазерный диод поставщики / фабрики, оптовые продажи высокого качества продукты Лазерный диод высокой мощности R & D и производство, мы имеем совершенный послепродажное обслуживание и техническую поддержку. Посмотрите вперед к вашему сотрудничеству!

марка: CNI

Подробности Упаковки: Статический бесплатный пластиковый пакет

Способность поставки: 500

Выравнивание наших высококачественных лазерных диодов SM / PM / MM включает в себя несколько контрольных и контрольных точек для обеспечения максимальной эффективности связи. Для идеального качества гауссова пучка можно выбрать истинные одномодовые…

марка: CNI

Подробности Упаковки: Статический бесплатный пластиковый пакет

Способность поставки: 500

CNI обеспечивает лазерные диоды с свободного пространства и волокна сцепления вариант от 405- 1550 нм диапазоне длин волн. Свободное пространство лазерного диода можно разделить на одномодовый и многомодовый. CNI также может предоставить волоконный…

марка: CNI

Подробности Упаковки: Статический бесплатный пластиковый пакет

Способность поставки: 500

Лазер CNI обеспечивает модули диодных лазерных лазеров высокой яркости с выходной мощностью до сотен ватт и длиной волны от УФ до ближнего инфракрасного диапазона. Лазерные диоды чувствительны к электростатическому удару. Пожалуйста, примите…

марка: CNI

Подробности Упаковки: Статический свободный полиэтиленовый пакет и картон, Защитная упаковка

Способность поставки: 5000

Описание товара 808 нм 4w лазерный диод составляет 808 ± 10 нм с упаковкой TO-3. Это низкая емкость, а пороговый ток — 800 мА. Рабочий ток составляет 3500 мА. Рабочее напряжение составляет 2,2 В, а коэффициент наклона — 1,0 Вт / А. Горизонтальная…

марка: CNI

Подробности Упаковки: Статический бесплатный пластиковый пакет и коробка, Защитная упаковка

Способность поставки: 500

Описание товара Лазерный диод как один из наиболее распространенных компонентов и аксессуаров играет важную роль в лазерной структуре. Лазерный диод мощностью 488 нм голубого цвета 60 МВт в упаковке T056 является эффективным источником излучения для…

Другие продукты

Китай Лазерный диод Поставщики

CNI обеспечивает лазерные диоды с свободного пространства и волокна сцепления вариант от 405- 1550 нм диапазоне длин волн. Свободное пространство лазерного диода можно разделить на одномодовый и многомодовый. Оптоволоконный лазерный диод может быть разделен на SM, PM, MM с косичками и мощный лазерный диодный модуль. Малая излучающая апертура в сочетании с низкой расходимостью луча делают эти устройства семейством CW-лазеров с самой высокой яркостью, доступным в отрасли.

◆Free Space Laser Diode

Одномодовый / многомодовый лазерный диод

Wavelength range 405-1550 nm  Output power range 5mW-10W Fabry Perot (FP) laser cavity Low capacitance

◆Fiber Coupled Laser Diode Module

Модуль лазерного диода высокой мощности

Wavelength range 405-1064 nm High output power up to 4000W@ 915/980 nm Are designed for fiber laser, solid state laser pumping, direct diode material processing, surgical lasers and medical therapeutics

  SM / PM / MM лазерный диод с косичками

Wavelength range 405-1550 nm Output power range 1-5000mW Fiber coupled Fabry Perot (FP) laser diodes Optional FC/PC or FC/ APC connector Distributed feedback (DFB)

Типы лазерных диодов

Полупроводниковые лазеры

Полупроводниковые материалы принадлежат в основном III-VI группам периодической таблицы. Лазеры на основе полупроводников имеют большой диапазон излучения, компактны, имеют низкий рабочий ток, малые эксплуатационные расходы, при этом высокоэффективны и применяются практически повсеместно, от науки до медицины. Это один из самых широких классов лазерных источников. В статье будут рассматриваться свойства и преимущества лазеров и лазерных диодов Thorlabs.

Лазерные диоды с резонатором Фабри-Перо

Самым распространенным подвидом полупроводниковых лазеров являются лазерные диоды с резонатором Фабри-Перо (FP). Лазеры с резонатором Фабри-Перо работают в многомодовом режиме, генерируя излучение с отличными оптическими характеристиками в ближнем и среднем ИК диапазонах. Варьируя ширину гребня можно получить источник с одной поперечной модой.  

Конфигурация резонатора Фабри-Перо содержит два взаимопараллельных отражающих зеркала, полупроводник выступает в качестве усилительной среды. На зеркала наносятся оптические покрытия, позволяющие оптимизировать выходную мощность, причем одно из них имеет низкий коэффициент отражения, другое — высоким коэффициентом отражения, чтобы снизить общие потери зеркала.

Резонатор Фабри-Перо изготовлен так, что расстояние между продольными модами определяется формулой Δv = c/2nL, где c — скорость света, L — длина чипа лазерного диода, а n — групповой показатель преломления полупроводникового волновода. Часто удобно выражать интервал мод в длинах волн (Δλ = λ²/2nL).

Например, возьмем типичные значения группового показателя преломления n = 3,5 и длины резонатора L = 1 мм. По формуле получим расстояние между продольными модами Δλ = 0,05 нм при 635 нм и Δλ = 0,3 нм при 1550 нм. На количество продольных мод и их мощность влияет компоненты соединения, используемого для формирования полупроводниковой усилительной среды (AlGaAs, InGaAsP, AlGaInP и др.), а также ток смещения и температура. У лазеров с резонаторами Фабри-Перо на основе GaAs можно регулировать ток смещения и температуру таким образом, чтобы мощность продольной моды излучения доходила до 5-10 дБ.

Можно сказать, выходная мощность и длина волны излучения настраиваются путем изменения температуры и/или тока. Это характерно для лазерных диодов ИК диапазона, в котором небольшие изменения температуры влияют на параметры выходного излучения. Почти все лазерные диоды поддаются температурной перестройке, либо перестройки мощности на основе тока. Увеличение входного тока увеличивает стимулированное излучение до заданного значения; однако при превышении этого значения спонтанное излучение начинает «конкурировать» с вынужденным, растет расходимость и снижается степень поляризации. Для высокой эффективности поляризации (50:1 или более) рекомендуется поддерживать входной ток в заданном диапазоне, установленном технической документацией.

В первых лазерных диодах с резонатором Фабри-Перо использовали один полупроводниковый материал для формирования p—n перехода (GaAs). Эти устройства впоследствии получили название «лазеры на гомопереходе». Первые полупроводниковые лазеры выходили из строя буквально через несколько минут, имели очень высокие параметры порогового тока, обладали низкой надежностью и КПД. Ввиду перегрева данный вид лазеров не отличался долговечностью, и не мог нормально функционировать, кроме как при температуре ниже комнатной. Для успешного функционирования при комнатной температуре нужно было снижать пороговый ток, Увеличение срока эксплуатации устройства потребовало создание лазеров на основе многослойных полупроводниковых структурах (они же лазеры на гетероструктуре), которые впоследствии вытеснили своих предшественников.

Рисунок 1. Микросхема чипа лазерного диода Фабри-Перо

На рис. 1 показан чип лазерного диода Фабри-Перо в корпусе (FPL2000C). Этот чип используется в конструкции резонаторов. Резонатор, оснащенный таким чипом, имеет спектральную полосу пропускания ~15 нм, мощность непрерывного излучения может достигать 30 мВт на длине волны 2000 нм.

Лазерные диоды на гетеросктруктуре

С введением гетероструктур лазеры могли работать непрерывно при комнатной температуре, отличались меньшим пороговым током и имели более высокий КПД. В результате лазеры на гетероструктурах вытеснили своих предшественников. Гетеролазеры вступили в массовое производство и нашли широкое применение в информатике и IT-технологиях. Еще больший результат показали лазеры на двойной гетероструктуре (см. рис.2).

Рисунок 2. Структура лазерного диода на двойной гетероструктуре

Лазерные диоды с двойной гетероструктурой состоят из тонкого активного слоя (толщиной 100-200 м), окруженного двумя более толстыми (1-2 мкм) слоями. В примере на рис. 2 активная область (GaAs) имеет толщину 0,15 мкм, обкладки — по 1 мкм (активный слой р Al_0.3Ga_0.7As и слой n Al_0.3Ga_0.7As). Многослойная конструкция на толстой подложке GaAs. Активный слой двойного гетеролазера на основе контакта двух полупроводников способен создавать потенциальные ямы.

Существенным недостатком лазерного диода на двойной гетероструктуре является строгое условие согласованности периодов решеток. Рассогласование решеток, превышающее 0,1%, может привести к межфазной деформации между активным слоем и слоем оболочки, вызывая безыизлучательную рекомбинацию «электронов» и «дырок». Это приводит к ограничению диапазона длин волн.

Лазерные диоды на квантовой яме

Лазерные диоды на квантовой яме — отдельный класс лазерных диодов с двойной гетероструктурой, в которых толщина активной области D приближается к длине волны де Бройля.

D = λ_{de Broglie} ≈ h/p

Лазеры на квантовых ямах имеют некоторые преимущества по сравнению с гетеролазерами. Например, благодаря изменению числа квантовых ям, возможно уменьшение порогового тока до его минимального значения. Имея большой КПД и маленькую мощность, они используются в волоконно-оптических линиях связи и оптических приборах.

Рисунок 3. Структура лазерного диода на квантовых ямах

На рис. 3 представлен лазер на квантовых ямах. Средний тонкий слой активной среды между слоями (AlGaAs) полупроводникового волновода представляет собой квантовые ямы. Она основана на полупроводниковых наноструктурах. Лазеры с квантовыми ямами имеют высокий КПД и маленькую мощность, широко используются в волоконно-оптических линиях связи и оптических приборах.

Рисунок 4. Энергетическая диаграмма лазера с множественными квантовыми ямами

Если в лазере присутствует более одного слоя, содержащего квантовые ямы, то его называют лазером с множественными квантовыми ямами. Значительно влияет на КПД лазерного диода с множественными квантовыми ямами ширина запрещенной зоны.

Лазерный диод с распределенной обратной связью (DFB – лазеры, РОС — лазеры)

В лазере с распределенной обратной связью (DFB) пропускающая дифракционная решетка установлена внутри самого лазерного диода (см. рис.5). Гофрированная периодическая структура, расположенная в непосредственной близости к активной среде, работает как отражатель Брэгга. Обратная связь, создаваемая периодической решеткой, является селективной, таким образом в лазере обеспечивается режим одномодовой генерации.

 

Рисунок 5. Структура лазерного диода с распределенной обратной связью

Лазерный диод с распределенной обратной связью показан на рис. 5. Активный слой InGaAsP, имеющий запрещенную зону λ = 1550 нм, окружен оболочкой из InGaAsP, имеющей несколько большую запрещённую зону (λ = 1300 нм). Один из слоев оболочки имеет переменную толщину периода Λ.

В слое оболочки показатель преломления n_eff меняется вдоль z-направления:

n_eff (z) = <n(x, z)>x

В скобках обозначено среднее значение координаты x. Поперечный профиль пучка по координате x имеет узкую ширину, почти полностью заключенную в пределы активной зоны. Можно наложить периодичность вдоль оси z на показатель преломления:

n_eff(z) = n₀ +n₁sin[(2πz/Λ) + φ]

где n₀ и n₁ — показатели преломления слоев оболочки и подложки, Λ — шаг изменения показателя преломления вдоль границы раздела, φ — фазовый коэффициент. Исходя из закона Брэгга, прямо и обратно распространяющиеся пучки от решетки или других периодических элементов связаны при условии:

λ = λ_B= 2<n_eff >Λ

где <n_eff> — средний показатель преломления вдоль оси Z. В рамках этой упрощенной модели наблюдается, что для заданного шага может существовать только одна длина волны Λ.

Thorlabs производит лазерные диоды с распределенной обратной связью, излучающих волны 1310 нм и 1550 нм.

Лазерные диоды с вертикальным резонатором и поверхностным излучением

Рисунок 6. Энергетическая диаграмма лазерного диода с вертикальным резонатором и поверхностным излучением

Вертикально-излучающие диоды — это уникальный класс лазерных диодов, где излучение происходит перпендикулярно плоскости активного слоя (перехода). Максимальное усиление обеспечивается в направлении, перпендикулярном гетеропереходу, а в плоскости перехода подавляется. Поскольку эффективный показатель усиления активной среды должен превышать 1000 см^–1, то в активной области используются двойные гетероструктуры, содержащие набор квантовых ям, квантовых нитей или квантовых точек. Применение квантовых нитей потенциально очень перспективно, так как может обеспечить большой коэффициент усиления в направлении их осей. Однако технология получения активных сред на основе квантовых нитей требуемого качества пока не отработана. Поэтому активная область лазеров с вертикальным резонатором, как правило, содержит или набор квантовых ям, или квантовые точки, которые часто группируют в вертикальносвязанные квантовые точки.

Поскольку излучение этих лазерных диодов перпендикулярно плоскости перехода, высокая плотность излучателей может быть получена на небольшой площади. Кроме того, эти устройства могут быть сконфигурированы для применения с очень высокой плотностью упаковки, так как излучатели могут быть очень близко расположены по сравнению с типичными лазерными диодами Фабри-Перо. Рис. 7а показывает структуру формирования активной области вертикально-излучающего диода.

Рисунок 7а. Активная область вертикально-излучающего диода

 

Рисунок 7б. Резонатор вертикально-излучающего диода

 

Рисунок 7в. Структура вертикально-излучающего диода

Квантовые ямы, содержащиеся внутри слоев оболочки, показаны на рис. 7б. Толщина лазерного резонатора составляет примерно одну длину волны. Вертикально-излучающие диоды, работающие в ближнем ИК (λ = 1-3 мкм) имеют модовое расстояние Δλ ≈ 100 — 300 нм. Такое расстояние между модами позволяет лазеру излучать одиночную продольную моду при различных входных токах.

©Thorlabs

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Thorlabs на территории РФ 

Все, что вам нужно знать о красных и инфракрасных лазерных диодах и модулях

Инфракрасные и красные лазерные диоды предлагают идеальное решение для таких приложений, как распознавание жестов или промышленных приложений.

Это руководство ProPhotonix по инфракрасным и красным лазерным диодам и некоторым их ключевым приложениям.

Более 300 инфракрасных и красных лазерных диодов на выбор

ProPhotonix предлагает длины волн от 635 до 905 нм с уровнями мощности от 5 мВт до 75 Вт. Доступно множество корпусов и конфигураций выводов, которые наилучшим образом соответствуют требованиям вашего приложения.ProPhotonix имеет прочные отношения со многими производителями лазерных диодов и может предложить отличное соотношение цены и качества.

Технические характеристики красного лазерного диода

Красный лазерный диод с длинами волн от 633 до 670 нм с уровнями мощности от 5 до 2200 мВт доступен в различных конфигурациях контактов и корпусах от 3,3 до 9 мм. Эти диоды могут работать при различных рабочих температурах, включая некоторые красные лазерные диоды, которые могут работать при максимальной температуре 85 ° C.

Характеристики ИК-лазерного диода

ProPhotonix предлагает обширную коллекцию инфракрасных лазерных диодов от ряда высококачественных производителей лазерных диодов, включая Ushio, QSI и Ondax. Доступны ИК-лазерные диоды с длиной волны от 705 до 905 нм и мощностью от 5 мВт до 75 Вт. Все наши ИК-диоды обеспечивают высокое качество и воспроизводимость.

ИК и красные лазерные диоды Основные характеристики
	Красные лазерные диоды	ИК-лазерные диоды
Длина волны	От 633 до 6705 нм	31	31
Уровень мощности	5 мВт до 2200 мВт	5 мВт до 75 Вт
Размер тары	3.От 3 мм до 9 мм	5,6 мм до 9 мм

Применение ИК-лазерных диодов

Одним из наиболее распространенных приложений ИК-лазерных диодов является распознавание жестов. Эти лазерные диоды также используются в промышленных оптических модулях и датчиках, причем некоторые диоды имеют встроенный фотодиод для контроля характеристик лазерных диодов. Другие приложения включают робототехнику, обнаружение движения, наведение или ночное видение, а также приложения для сортировки.

ИК-лазерные диоды: основные области применения

• Распознавание жестов
• Промышленные оптические модули
• Датчики
• Робототехника
• Обнаружение движения
• Наведение
• Приложения ночного видения
• Сортировка

Лазер

Области применения

Красные лазерные диоды — прочные и надежные изделия, идеально подходящие для интеграции в лазерные модули, нивелиры, измерительное оборудование, а также в качестве источника света для проекторов и лазерных шоу.

Красные лазерные диоды: основные области применения

• Лазерные модули
• Нивелирные устройства
• Измерительное оборудование
• Источник света для проекторов и лазерных шоу

ProPhotonix работает с рядом производителей красных и инфракрасных лазерных диодов, Благодаря этому широкому ассортименту продукции мы предлагаем широкий выбор длин волн, выходной мощности и корпусов для большинства применений лазерных диодов.

Почему стоит работать с ProPhotonix?

Обладая более чем 20-летним опытом продажи лазерных диодов, ProPhotonix имеет все возможности, чтобы предложить вам превосходную техническую поддержку и советы, которые помогут вам выбрать правильный лазерный диод для вашего приложения.Мы работаем с рядом производителей высококачественных лазерных диодов, включая Ushio, Osram, Panasonic, QSI и Ondax.

С таким широким ассортиментом лазерных диодов; мы предлагаем широкий выбор выходных мощностей, длин волн и типов корпусов для решения широкого круга задач. Наши долгосрочные отношения с производителями лазерных диодов означают, что мы можем предложить вам лучшую цену для ваших потребностей в лазерных диодах и модулях.

Автор: Aoife Chapman (11 апреля 2019 г.)

Все длины волн лазерных диодов и бренды, один сайт, сравнительные покупки.

Все длины волн лазерных диодов и бренды, Один сайт, товары для сравнения.

Почему ученые и инженеры выбирают LaserDiodeSource.com?

Вы получите прямую и быструю техническую поддержку

ОТ ИНЖЕНЕРА

БЕЗ ПРОДАЖИ посередине.
Вы получаете прямой доступ к инженеру по продукту. Системы обмена сообщениями и электронной почты нашей платформы автоматически перенаправляются непосредственно к нужному инженеру.Мы устраняем «посредника» продавца, то есть временные задержки при решении технических вопросов. Больше никаких форм «Связаться с нами». У каждого продукта есть назначенный инженер в нашей базе данных обмена сообщениями, который предоставит вам прямой и немедленный доступ к нужной информации о технической поддержке.

прочитайте больше

Вы покупаете ПРЯМО и получаете

по самым низким ценам

БЕЗ НАЗНАЧЕНИЯ.
Производители устанавливают собственные прямые цены на нашей платформе. Чтобы гарантировать, что вы получаете самую низкую цену, все цены на нашем сайте размещаются непосредственно производителем или поставщиком. Цены указаны напрямую с завода без наценок.

прочитайте больше

у вас есть доступ к проверенным

мировым поставщикам

НАДЕЖНЫЕ БРЕНДЫ И ПОСТАВЩИКИ.
Мы упрощаем закупки напрямую у ведущих мировых поставщиков. Мы работаем только с проверенными и проверенными поставщиками. Мы заботимся о том, чтобы ваша покупка была защищена, безопасна, а вы получали заказанные вами товары высокого качества и были полностью удовлетворены.

прочитайте больше

фильтр

лазерные диоды по длине волны

• 370 нм — 532 нм

  InGaN, GaN

• 600 нм — 795 нм

  InAlGaAs, AlGaInP, GaAs

• 800 нм — 895 нм

  AlGaAs, GaAs

• 900 нм — 1190 нм

  InGaAs, AlGaAs, GaAs

• 1200 нм — 1305 нм

  InGaAsP, InP

• 1310 нм — 1690 нм

  InAlGaAs, InGaAsP, InP, InGaAs

• 1700 нм — 1950 нм

  AlGaIn, AsSb

• 2000 нм — 2760 нм

  AlGaIn, AlAsSb, AsSb

• 2800 нм — 15000 нм

  GaAs, AlGaAs

Лазерные диоды — это полупроводниковые устройства, которые преобразуют подаваемую электрическую мощность в выходной концентрированный свет с определенной длиной волны, когерентностью и фазой.Их фундаментальная структура основана на легированном полупроводниковом p-n переходе. Конкретный рецепт используемых полупроводниковых материалов, таких как галлий и арсенид, выбирается на основе их способности производить определенную длину волны лазера. Когда к полупроводниковому переходу p-n подается постоянный ток, дырки инжектируются из легированной «р» части полупроводникового материала, а электроны инжектируются из легированной «n» части. Рекомбинация электрона с дыркой — это, по сути, падение электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий уровень.Результатом этого изменения энергии является генерация и испускание фотона. Когда используются определенные полупроводниковые и оптические конструктивные ограничения, этот процесс создания фотонов можно контролировать для получения стимулированного излучения концентрированного лазерного света той же длины волны: Техническое введение в лазерные диоды и основные принципы проектирования »

Почему ученые и инженеры

выбирают лазерный диодный источник?

Вы получите прямую и быструю техническую поддержку

ОТ ИНЖЕНЕРА

БЕЗ ПРОДАЖИ посередине.Получите ПРЯМОЙ доступ к нужному заводскому инженеру для вашего продукта.
Системы обмена сообщениями и электронной почты нашей платформы автоматически перенаправляются непосредственно к нужному инженеру по продукту у поставщика. Мы устраняем «посредника» продавца, то есть временные задержки при решении технических вопросов. Больше никаких форм «Связаться с нами». У каждого продукта есть назначенный инженер в нашей базе данных обмена сообщениями, который предоставит вам прямой и немедленный доступ к нужной информации о технической поддержке.

Вы покупаете ПРЯМО и получаете

по самым низким ценам

БЕЗ НАЗНАЧЕНИЯ. Производитель устанавливает свои собственные самые низкие прямые цены через нашу платформу.
Чтобы гарантировать самую низкую цену, все цены на нашем сайте размещаются непосредственно производителем или поставщиком. Цены указаны напрямую с завода без наценок.

у вас есть доступ к проверенным

мировым поставщикам

МИРОВЫЕ ВЕДУЩИЕ БРЕНДЫ. Мы упрощаем закупки напрямую у ведущих мировых поставщиков.
Мы работаем только с проверенными и проверенными поставщиками. Мы заботимся о том, чтобы ваша покупка была защищена, безопасна, а вы получали заказанные вами товары высокого качества и были полностью удовлетворены.

Вы получаете расширенную

ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ гарантию

На все продукты предоставляется дополнительная 3-месячная гарантия сверх гарантии производителя.
На все новые продукты предоставляется как минимум 365-дневная полная гарантия на детали и работу. В дополнение к стандартной гарантии мы обеспечиваем качество продуктов, предлагаемых на наших сайтах, предлагая расширенную трехмесячную гарантию. По истечении гарантийного срока, если возникнет проблема, мы будем работать для вас и с поставщиком, чтобы обеспечить быстрое решение.

Вы выбрали максимально допустимое количество устройств для сравнения

Сравнить сейчас?

Красные и инфракрасные (ИК) двухволновые лазерные диоды — Промышленные устройства и решения

Продукты, описанные на этом веб-сайте, были разработаны и изготовлены для стандартных приложений, таких как общие электронные устройства, офисное оборудование, оборудование для передачи данных и связи, измерительные приборы, бытовая техника и аудио-видео оборудование.

Для специальных применений, в которых требуется качество и надежность, или если отказ или неисправность продуктов могут напрямую угрожать жизни или вызвать угрозу травм (например, для самолетов и аэрокосмического оборудования, дорожного и транспортного оборудования, оборудования для сжигания, медицинского оборудования , устройства для предотвращения несчастных случаев и защиты от кражи, а также защитное оборудование), пожалуйста, используйте только после того, как ваша компания в достаточной степени проверит пригодность наших продуктов для этого применения.

Независимо от области применения, при использовании наших продуктов в оборудовании, для которого ожидается высокий уровень безопасности и надежности, убедитесь, что схемы защиты, схемы резервирования и другие устройства установлены для обеспечения безопасности оборудования при оценке области применения путем независимой проверки безопасности. тесты.

Обратите внимание, что продукты и технические характеристики, размещенные на этом веб-сайте, могут быть изменены без предварительного уведомления в целях улучшения. Независимо от области применения, пожалуйста, подтвердите последнюю информацию и спецификации до окончательного этапа проектирования, покупки или использования.

Техническая информация на этом веб-сайте содержит примеры типичных операций и схем применения продуктов. Он не предназначен для гарантии ненарушения или предоставления лицензии на права интеллектуальной собственности этой компании или любой третьей стороны.

Если какие-либо продукты, спецификации продуктов и техническая информация на этом веб-сайте подлежат экспорту или предоставлению нерезидентам, необходимо соблюдать законы и правила страны-экспортера, особенно те, которые касаются безопасного экспортного контроля.

Информация, содержащаяся на этом веб-сайте, не может быть перепечатана или воспроизведена полностью или частично без предварительного письменного разрешения Panasonic Corporation.

Инструменты и программы, представленные на этом веб-сайте, должны использоваться по вашему усмотрению.Panasonic не гарантирует каких-либо результатов от использования этих инструментов и программ и не несет ответственности за любые убытки, возникшие в результате использования вами.

<о письме для получения сертификата соответствия директиве ЕС RoHS>
Дата перехода на продукт, соответствующий требованиям RoHS, зависит от номера детали или серии.
При использовании инвентаря, в котором неясно соответствие требованиям RoHS, выберите «Запрос на продажу».
в форме веб-запроса.

Извещение о передаче полупроводникового бизнеса

Полупроводниковый бизнес Panasonic Corporation (далее именуемой «Компания») будет передан 1 сентября 2020 года Nuvoton Technology Corporation (далее именуемой «Nuvoton»). Соответственно, Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd., которая управляла полупроводниковым бизнесом Panasonic, перейдет под эгидой Nuvoton Group с новым названием Nuvoton Technology Corporation Japan (далее именуемой «NTCJ»).
В соответствии с этой передачей полупроводниковая продукция, размещенная на этом веб-сайте, будет считаться продукцией, произведенной NTCJ, после 1 сентября 2020 года. Однако такая продукция будет постоянно продаваться через Компанию.
Обратите внимание, что при запросе о полупроводниковой продукции, размещенной на этом веб-сайте, клиенты должны перейти на веб-сайт, управляемый NTCJ (далее «веб-сайт NTCJ»), и подтвердить, что NTCJ является компанией, ответственной за управление личной информацией, предоставляемой клиентами на ее веб-сайте.Мы ценим ваше понимание по этому поводу. Инфракрасный диодный лазер

— обзор

3.3.1 ЛД с квантовыми ямами AlGaAsSb / GaInAsSb

Первое поколение МИР ЛД на основе GaSb было продемонстрировано в 1980 году Кобаяши и др. из исследовательских лабораторий NTT [19]. Они были выращены методом жидкофазной эпитаксии, работали в импульсном режиме при комнатной температуре и испускали на длине волны 1,8 мкм. Впоследствии ЛД, выращенные методом жидкофазной эпитаксии и работающие около 2 мкм, были изготовлены в нескольких лабораториях по всему миру [20–23] или в МБЭ [24, 24a].Однако эти ранние ЛД были основаны на двойных гетероструктурах, что существенно ограничивало их характеристики. О первом ЛД на основе GaSb на основе гетероструктур с квантовыми ямами (QW) было сообщено в 1984 г. Ohmori et al., Также из исследовательских лабораторий NTT [25]. Активная зона была изготовлена ​​из квантовых ям AlGaAsSb / GaSb, а лазерное излучение получено в импульсном режиме при комнатной температуре с излучением около 1,65 мкм.

Вскоре было признано, что система материалов с квантовыми ямами GaInAsSb / AlGaAsSb является наиболее многообещающим кандидатом для разработки ЛД, работающих на длинах волн более 2 мкм.Богатые алюминием соединения AlGaAsSb, которые демонстрируют широкую запрещенную зону и низкий показатель преломления, используются в качестве плакирующих и барьерных слоев, тогда как узкозонный сплав GaInAsSb предназначен для излучающих слоев [26]. Типичный профиль полосы такой лазерной гетероструктуры показан на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Типичная зонная структура лазерного диода GaInAsSb / AlGaAsSb с квантовыми ямами I типа, излучающего в диапазоне длин волн 2–3 мкм.

Активная зона состоит из нескольких напряженных квантовых ям GaInAsSb, ограниченных решеточно-согласованными барьерными слоями AlGaAsSb.Для формирования волновода используется сплав AlGaAsSb, содержащий 25–35% Al и 3–4% As. Содержание In и As в квантовых ямах обычно составляет около 30–40% и 6–9% соответственно, чтобы контролировать энергию перехода при сохранении сжимающей деформации около 1,5%, что дает наилучшие результаты с точки зрения характеристик лазера. [27, 28]. Слои оболочки изготовлены из широкозонного четверного сплава AlGaAsSb с содержанием 70% –90% Al и 6% –8% As. Слои градиентного AlGaAsSb вставляются между подложкой и контактным слоем, чтобы сгладить профили валентной зоны и зоны проводимости между GaSb и сплавом оболочки AlGaAsSb.Вся структура, кроме квантовых ям, согласована по решетке с подложкой GaSb. Состав сплава и толщина слоя регулируются вокруг значений, указанных ранее, в зависимости от свойства, которое должно быть одобрено, и на фоне каждой лаборатории, участвующей в этих исследованиях.

Пороговые плотности тока среди самых низких значений, достигаемых с помощью любой технологии полупроводниковых лазеров с краевым излучением (ниже 100 А / см ² ), долгое время демонстрировались несколькими группами в 2.Диапазон длин волн 0–2,5 мкм с такими структурами [29–31]. Работа в непрерывном режиме была получена при температурах до 140 ° C с характеристическими температурами T ₀ в диапазоне 50–80 K [32]. Кроме того, была измерена высокая выходная мощность до 1,6 Вт [31, 33–36] при работе в непрерывном режиме с эффективностью подключения к розетке, достигающей 15% [31]. Матрицы этих последних лазеров генерировали более 10 Вт в непрерывном режиме и 25 Вт в квазинепрерывном режиме [31]. Внутренние потери около 5 см. ^{— 1} были выведены из характеристик и моделирования различных устройств.Обширное моделирование свойств усиления свидетельствует о превосходных внутренних свойствах гетероструктурной системы GaInAsSb / AlGaAsSb для изготовления ЛД, излучающих в диапазоне 2,0–3,0 мкм за счет пониженной плотности состояний и эффективных масс [7].

Тем не менее, полное преимущество этих средств может быть достигнуто только в том случае, если оба типа носителей — электроны и дырки — эффективно удерживаются в квантовых ямах. На рис. 3.2 мы показываем эволюцию зонной структуры при адаптации состава квантовой ямы GaInAsSb с целью увеличения излучаемой длины волны с 2 мкм до ∼ 3.3 мкм при сохранении состава барьерного слоя AlGaAsSb, ширины квантовой ямы и постоянной деформации квантовой ямы [37]. Можно видеть, что ограничение дырок прогрессивно уменьшается перед переключением квантовой ямы с типа I на тип II на длинах волн, близких к 3 мкм. Напротив, электронная квантовая яма становится очень глубокой, что в конечном итоге приводит к неоднородному распределению электронов в квантовых ямах. Ограничение исчезающих дырок, в свою очередь, приводит к ухудшению характеристик ЛД GaInAsSb / AlGaAsSb с квантовыми ямами из-за теплового выхода дырок на длине волны более ∼ 2.8 мкм [38–40].

Рис. 3.2. Эволюция выравнивания полосы, рассчитанная для Al _0,35 Ga _0,65 As _0,03 Sb _0,97 / Ga _x In _{1– x} As _y – 9033 _y Гетероструктуры с квантовыми ямами, в которых содержание In и As регулируется для сохранения той же деформации (1,5%) и той же ширины квантовой ямы (15 нм) при увеличении длины волны с 2,0 до примерно 3,3 мкм.

От Y. Rouillard, Лазерные диоды GaInAsSb / AlGaAsSb для излучения в диапазоне длин волн 2–3 мкм, (докторская диссертация), Университет Монпелье, 2007.

ИНФРАКРАСНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДНЫХ МОДУЛЕЙ — worldstartech.com

ИНФРАКРАСНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДНЫХ МОДУЛЕЙ — worldstartech.com ИНФРАКРАСНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ДИОДНЫЕ МОДУЛИ — worldstartech.com

• Дом
• ИНФРАКРАСНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ДИОДНЫЕ МОДУЛИ

World Star Tech предлагает полную линейку инфракрасных лазерных модулей в диапазоне длин волн от 705 нм до 1064 нм.

Они доступны в наших стандартных упаковках с терморегулятором TEC или без него. Оптика с модуляцией и генерацией рисунка может быть добавлена ​​ко всем нашим инфракрасным лазерным модулям.

Все инфракрасные лазерные модули являются автономными со встроенной схемой драйвера и оптикой.

Доступны индивидуальные параметры.

Характеристики	Приложения
Высокая стабильность и низкий уровень шума	Изображения
Защита от обратной полярности	Биоаналитический
Отличная стабильность длины волны	Машинное зрение

Лазерная серия	Длина волны	Мощность лазера	Размер	Модуляция TTL	Контроль температуры	Характеристики
Серия UL	от 780 до 980 нм	1 к 3.5 мВт	10,5 мм Dx26 мм L	Нет	Нет	Компактный, регулируемый фокус
UH серии	от 705 до 980 нм	от 5 до 200 мВт	12 мм D x 51 мм L	Нет	Нет	Регулируемый фокус, высокая мощность
UT серии	от 705 до 980 нм	от 1 до 200 мВт	12 мм D x 51 мм L	Есть	Нет	Модуляция APC, очень стабильная
TECIRL серии	от 705 до 1064 нм	от 1 до 400 мВт	25 мм D x 75 мм L	Дополнительно	Есть	Компактный, малошумный, идеально подходит для биотехнологий

Нажмите здесь, чтобы
Запросить дополнительную информацию

Подписаться

, чтобы получать наши последние новости

ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ

© 2016 WORLD STAR TECH Все права защищены.

Frankfurt Laser Company

Нашим клиентам, дистрибьюторам и партнерам.

Чрезвычайная ситуация, вызванная пандемией COVID-19, по-разному влияет на многих людей во всем мире: в этом сценарии наша поддержка идет всем, кто сталкивается с этой ужасной болезнью, и всем тем, кто, не сдаваясь, борется каждый день. так что вирус можно победить.

В свете этого Frankfurt Laser Company стремится поддерживать своих клиентов и деловых партнеров, а также все сообщество, обеспечивая качество и обслуживание, которые всегда отличали нас.

Мы работаем и готовы предоставить вам лазеры, необходимые для диагностики COVID-19 и анализа вирусной РНК.

Frankfurt Laser Company (FLC) является ведущим мировым поставщиком лазерных диодов FP , DFB и DBR , SM с индивидуальной адресацией и массивов лазерных диодов для широкой области , VCSEL и Quantum Casade Лазеры и продукты на их основе — лазерных диодных модулей свободного пространства и волоконно-оптических , DPSS-лазеров и OEM-модулей .Наши продукты охватывают длину волны от 266 нм до 14 мкм и диапазон мощности от 5 мВт до 3000 Вт.

FLC поставляет суперлюминесцентных диодов в видимом и ИК диапазонах от 650 до 6000 нм и светодиодов среднего ИК диапазона в диапазоне 1,0–5,0 мкм.

В дополнение к основной линейке продукции FLC поставляет драйверов лазерных диодов SMT и коллиматорную оптику , линейную оптическую систему , заголовков и заглушек для лазерных диодов , кристалл лазерных диодов .

Большая часть технических данных размещена на нашем веб-сайте.Если вы не смогли найти то, что ищете, напишите нам, чтобы обсудить ваши потребности.

Если вы ищете труднодоступный лазерный диод (устаревшая деталь, экзотическая длина волны или нестандартная упаковка), лучше всего позвонить в FLC.

Интервью с доктором Мазо

Лазерный диод

Что такое лазерный диод

Термин «лазер» является аббревиатурой от «Усиление света за счет вынужденного излучения». Лазерный диод — это полупроводниковый компонент, который излучает лазерный свет при входе с правильной величиной тока (порогом).Для общего использования в качестве электронного компонента полупроводниковый чип лазерного диода обычно заключен в кожух для его защиты и простоты подключения к цепи.

LED против лазерного диода

Светодиод

— это светоизлучающие диоды, изготовленные из pn-перехода, которые излучают свет, когда на их выводы подается подходящее напряжение. В этом состоянии электроны рекомбинируют с дырками внутри полупроводникового устройства, высвобождая энергию в виде фотонов (легких частиц). Цвет света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала, используемого для светодиода.

Лазерные диоды имеют другую структуру, в которой свет излучается внутри полости внутри полупроводникового материала. Резонатор придает лазерному диоду его основные характеристики: когерентность.

Лазерный свет когерентен, что позволяет сфокусировать лазер в одно узкое пятно. Лазерные лучи также могут оставаться узкими на большом расстоянии, что называется коллимацией, которая является уникальной среди светоизлучающих устройств. Лазерный свет также имеет высокую временную когерентность, что позволяет излучать свет с очень узким спектром (несколько нанометров), в отличие от светодиода.

Длина волны

Длина волны — это пространственный период электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение с длинами волн в диапазоне от 400 до 700 нм воспринимается человеческим глазом как видимый свет. Лазеры обычно показывают очень узкий спектр длин волн. Для потребительского рынка они обычно имеют полосу длин волн ~ 1 нм, в отличие от обычных источников света, излучающих белый свет. Белый свет соответствует сумме всех видимых и невидимых (например, инфракрасных и УФ) волн спектра.Лазерный диод излучает только определенную длину волны излучения, в зависимости от материала полупроводника, из которого он изготовлен.

Выходная мощность

Выходную мощность лазера можно измерить с помощью измерителя мощности. Лазеры могут работать в режиме CW (непрерывный режим) или в импульсном режиме. Мощность импульсов может быть рассчитана на основе их средней мощности или пиковой мощности каждого импульса. Средняя мощность лазеров колеблется от <1 мВт для лазерных указателей и других потребительских товаров до нескольких кВт для приложений лазерной резки или систем лазерного оружия и т. Д.

Безопасность глаз

Из первых лазеров в 1964 году было ясно, что этот источник света не только способен выполнять требуемую работу, но также может быть очень опасным при неправильной эксплуатации. Руководства по лазерной безопасности были написаны для потребителей, уровни мощности обычно указываются для лазеров видимого света, непрерывных волн и делятся на Класс 1, Класс 1M, Класс 2, Класс 2M, Класс 3R, Класс 3B, Класс 4. Для импульсных лазеров. и невидимые длины волн, могут применяться другие ограничения мощности.В США считается, что лазеры класса 2 безопасны для потребителей, в то время как ЕС требует, чтобы лазеры были класса 1. Людям, работающим с лазерами класса 3B и 4, рекомендуется защищать глаза защитными очками, которые предназначены для поглощения света определенной длины волны.

Форма балки

Лазерный свет является когерентным, что позволяет манипулировать лазерными лучами для создания множества различных форм, от простых коллимированных лучей до сложных узоров (созданных с помощью линз DOE).Наиболее частые рисунки включают в себя: лазерную точку, круглую точку, лазерную линию, лазерный крест, линию земли. Пользовательские шаблоны могут быть получены с помощью нестандартных оптических элементов.

Использование

Лазерные технологии могут принести пользу во многих различных областях, таких как: медицина, различные промышленные применения, военные приложения, потребительские товары и т. Д. В настоящее время использование лазера варьируется от считывания данных с компакт-диска или DVD до измерения Земли и расстояние до луны.

Технические характеристики лазерного диода

С

Арт.	Символ	Определение
Выходная оптическая мощность	Po (CW)	Максимально допустимое излучение мощности при работе в непрерывном режиме (CW)
Импульсная выходная оптическая мощность	Po (импульс)	Максимально допустимая мощность излучения в импульсном режиме
обратное напряжение	В	Максимально допустимое обратное напряжение смещения, приложенное к лазерному диоду Для лазерных диодов со встроенным фотодиодом обратное напряжение фотодиода V (PD) и обратное напряжение лазерного диода V (LD) можно указать отдельно
Рабочая температура	по	Диапазон температур корпуса лазерного диода, при котором лазерный диод может безопасно работать
Температура хранения	Ц	Диапазон температур корпуса лазерного диода, при котором лазерный диод может безопасно храниться

Оптические и электрические характеристики

Арт.	Символ	Определение
Выходная оптическая мощность	Po	Выходная оптическая мощность при заданном прямом токе (если)
Пороговый ток	Ith	Значение прямого тока, при котором лазерный диод начинает излучать лазерный свет (генерация)
Рабочий ток	Iop	Вход прямого тока на указанном оптическом выходе Мощность (Po)
Рабочее напряжение	Vop	Входное напряжение на указанном оптическом выходе Мощность (Po)
Пиковая длина волны	λp	Длина волны максимальной интенсивности в спектральном распределении излучаемого лазерного света диапазона
Расходимость луча параллельно стыку	θ //	Расхождение светового луча, испускаемого лазерным диодом, выраженное как полный угол при половине максимальной интенсивности (FWHM) в параллельном профиле
Расходимость луча перпендикулярно стыку	θ┴	Расхождение светового луча, испускаемого лазерным диодом, выраженное как полный угол при половине максимальной интенсивности (FWHM) в перпендикулярном профиле

Температурные характеристики

Характеристики лазера (длина волны, рабочий ток) меняются в зависимости от температуры, причем изменение более значимо при более короткой длине волны.

Мы рекомендуем установить схему APC для поддержания постоянной выходной мощности, поскольку рабочий ток значительно зависит от температуры.

Точно так же надежность лазерных диодов может быть повышена за счет проектирования изделий, основанных на их характеристиках тепловыделения.

Поскольку надежность лазерного диода резко падает при более высокой температуре, никогда не позволяйте корпусу выходить за пределы диапазона рабочих температур, указанного в технических характеристиках, во время использования лазера.

Инструкции по обращению

1.Лазерные диоды могут быть повреждены пиковым током, возникающим при включении или выключении питания или при регулировке его выходного напряжения. Перед активацией диодов проверьте переходное состояние источника питания, чтобы убедиться, что оно не превышает максимальное номинальное напряжение.

2. Используйте лазерные диоды ниже максимальной номинальной оптической выходной мощности, чтобы предотвратить повреждение грани зеркала и, как следствие, потерю надежности.

3. Максимальные номинальные значения указаны для температуры корпуса 25 ° C.Дизайн должен быть таким, чтобы он работал с температурой. С повышением температуры рассеиваемая мощность, а также максимальная выходная мощность света снижаются.

Условия пайки

Максимальная температура установлена ​​на 260 ° C, время пайки — в пределах 3,0 секунд, при этом необходим минимальный зазор 1,6 мм от основания вывода.

Предотвращение поломки из-за статического электричества или импульсного тока

Лазерные диоды могут подвергаться неблагоприятному воздействию статического электричества и импульсного тока, что, как следствие, приводит к выходу элементов из строя и снижению их надежности, если не будут приняты следующие меры:

(1) Электропитание, монтажное и измерительное оборудование должны быть заземлены.На вход источника питания должен быть установлен шумовой фильтр или шумоподавляющий трансформатор.

(2) Во время работы рабочая одежда, головные уборы и обувь должны быть защищены от статического электричества. Кроме того, тело рабочего должно быть защищено от статического электричества с помощью заземляющего браслета и т.п. и заземлено через высокое сопротивление (500 кОм — 1 МОм).

(3) Паяльник должен быть заземлен, чтобы защитить лазерные диоды от утечки напряжения.

(4) Любой контейнер для перевозки и хранения должен быть защищен от статического электричества.

(5) Избегайте использования лазерных диодов в местах, где могут генерироваться частые скачки тока, поскольку индуктивное электрическое поле вызывает пробой или повреждение. (Избегайте, например, размещения вокруг люминесцентной лампы для выращивания растений).

.