Лазерные диоды большой мощности: Лазерный диод большой мощности, купить

Содержание

Лазерные модули высокой мощности. Импульсная и непрерывная накачка. Большой выбор длин волн.

Диодные и DPSS лазерные модули и системыДлины волн от 261 нм до 13900 нм

В нашей компании представлены твердотельные лазерные системы, работающие в непрерывном и импульсном режимах, мощностями до 850 Вт, энергией импульса до 5 Дж, на длинах волн от 261 до 13900 нм.

Спецификации, фотографии и цены конкретных моделей запросите по кнопке ниже:

Сделать запрос

Типовые корпуса и категории:

Низкошумящие

Активная модуляциядобротности

Сверхкороткихимпульсов

Волоконные

Проекция в линию

RGB, RG, GBY

Перестраиваемыелазеры

Узкая спектральнаялиния

Высокой мощности

Для рамановскойспектроскопии

С высокойэнергией в импульсе

С водянымохлаждением

УФ спектр, 261 — 400 нм, CW-непрерывный режим

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Мощность(мВт)
2611
2
3
3031
2
3
4
5
3201
2
3
4
5
3551
2
3
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
3555
7
10
3601
5
10
30
50
100
150
200
3754
12
20
40
120
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
39510
20
50
100
150
39710
20
50
100
150
40010
20
50
100
200
400

Синий спектр, 405 — 491 нм, CW-непрерывный режим

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Мощность(мВт)
40510
20
50
100
200
300
500
41010
20
50
100
200
300
500
41510
20
50
100
200
400
4351
2
44210
20
30
50
44510
20
50
100
300
500
700
1000
1500
2000
5000
8000
10000
12000
20000
44710
20
50
100
300
500
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
4471000
1500
2000
2500
5000
8000
10000
12000
16000
20000
45010
20
50
100
200
500
1000
2000
45410
30
50
80
45710
50
100
300
500
1000
2000
3000
3500
4000
5000
8000
10000
460
10
30
80
100
200
500
800
1000
1200
462100
200
500
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
462800
1000
1500
2000
2500
4000
6000
10000
13000
15000
46510
30
50
70
100
200
300
500
800
1000
2000
2500
47310
50
100
200
300
500
800
1000
1500
48010
20
30
50
100
150
48810
20
50
100
200
4911
2

Зеленый спектр, 500 — 543 нм, CW-непрерывный режим

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Мощность(мВт)
500,81
2
51010
20
30
514,51
3
5
10
15
20
51510
30
50
100
200
300
500
52010
30
50
100
200
300
500
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
520700
1000
3000
5000
8000
10000
523,55
10
30
50
100
300
500
800
526,510
20
50
100
300
500
1000
5321
5
10
30
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
53250
60
100
200
350
500
1000
2000
3000
4000
5000
7000
10000
15000
18000
20000
54310
30
50
100
200
500
1000
1500

Жёлтый спектр, 556 — 593 нм, CW-непрерывный режим

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Мощность(мВт)
556
10
30
50
100
200
500
1000
2500
56110
50
100
200
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
561300
500
1000
2000
58910
30
50
100
200
300
500
1000
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
5892000
3000
593,55
10
30
50
100
200
500
800

Красный спектр, 604 — 750 нм, CW-непрерывный режим

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Мощность(мВт)
60410
30
50
100
200
60710
30
50
100
200
300
62210
20
30
50
62710
30
50
80
100
63310
20
50
100
63510
30
50
100
300
500
600
800
1000
1500
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
637100
200
63910
30
50
100
300
500
700
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
64010
30
50
100
200
350
500
700
1000
1300
2000
2400
3000
4000
5800
6800
65550
100
200
300
500
800
1000
1100
1300
1500
2000
2500
3000
3500
4000
5000
656,510
20
50
100
200
400
500
800
1000
1200
66020
50
100
200
300
400
500
1000
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
6601500
2000
2500
67110
30
50
100
300
500
1000
2000
3000
5000
68510
20
69050
100
200
300
500
1000
70510
15
20
25
72120
50
100
200
500
7305
10
30
100
200
300
500
700
1000
1200
1500
750100
200
300
500
700
800
1000
1500
2000

ИК спектр, 785 — 3800 нм, CW-непрерывный режим

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Мощность(мВт)
7851
5
10
20
40
100
200
350
450
600
800
1000
1500
2000
2500
793100
300
500
1000
2000
3000
4000
5000
800100
200
500
700
1000
1500
2000
2500
825100
200
300
500
800
1000
1500
2000
2500
83050
100
150
500
1000
1500
2000
84510
20
50
100
300
500
2000
852100
150
500
1000
2000
880100
200
300
500
700
1000
1500
2000
2500
88550
100
200
300
500
800
1000
1500
2000
914100
200
400
500
600
700
800
915100
300
500
1000
2000
5000
8000
10000
940100
200
300
500
1000
1500
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
9402000
3000
4000
5000
8000
10000
94650
100
300
500
800
1000
96550
100
300
500
1000
2000
97550
100
300
500
1000
2000
5000
10000
98050
100
200
250
500
1000
2000
3000
5000
8000
10000
30000
50000
103010
30
50
100
104750
100
300
500
800
1053100
300
500
1000
106450
100
300
500
800
1000
2000
3000
5000
8000
10000
15000
20000
50000
75000
100000
200000
300000
400000
500000
1085100
300
500
111230
50
100
112250
100
200
300
117730
50
100
13105
10
20
800
1313100
300
500
1000
131950
100
300
400
500
Длина волны(нм)Мощность(мВт)
1342100
300
1000
2000
4000
5000
141350
100
200
300
1440100
300
500
800
1000
2000
3000
144450
100
200
400
1450100
300
500
800
1000
2000
3000
1470100
300
500
800
1000
2000
3000
1530100
300
500
1000
2000
3000
1550100
300
500
1000
2000
3000
162550
130
1650125
700
1870100
300
500
800
1900100
300
500
800
1910100
300
500
800
1000
3000
5000
10000
1940100
300
500
800
1000
3000
5000
10000
1985100
300
500
800
1000
3000
5000
10000
1990100
300
500
800
1000
3000
5000
10000
20961000
2000
3000
220050
100
300
450

Q-switched — импульсный режим, 261 — 3800 нм

Другие длины волн и мощности доступны.

Запросите интересующую вас модель:

Сделать запрос

Длина волны(нм)Энергия(Дж)
2610,1*10-6
0,5*10-6
1*10-6
2*10-6
4*10-6
2660,1-4*10-6
0,5*10-6
1*10-6
2*10-6
4*10-6
10*10-6
20*10-6
30*10-6
2 *10-3Дж
3 *10-3Дж
4 *10-3Дж
3490,1*10-6
0,5*10-6
1*10-6
3*10-6
5*10-6
7*10-6
10*10-6
3510,1*10-6
0,5*10-6
1*10-6
2*10-6
3*10-6
4*10-6
3550,1*10-6
0,5*10-6
5*10-6
10*10-6
15*10-6
40*10-6
60*10-6
80*10-6
100*10-6
150*10-6
2*10-3
5*10-3
8*10-3
4571*10-6
5*10-6
10*10-6
20*10-6
33*10-6
Длина волны(нм)Энергия(Дж)
4731*10-6
5*10-6
10*10-6
20*10-6
30*10-6
50*10-6
523,51*10-6
5*10-6
10*10-6
20*10-6
30*10-6
50*10-6
60*10-6
526,51*10-6
5*10-6
10*10-6
5321*10-6
5*10-6
10*10-6
50*10-6
100*10-6
180*10-6
300*10-6
500*10-6
2*10-3
5*10-3
6,6*10-3
10*10-3
80*10-3
150*10-3
450*10-3
5562*10-3
3*10-3
5*10-3
589200*10-6
1,2*10-3
3*10-3
5*10-3
10*10-3
656,51*10-6
2*10-6
6601*10-6
2*10-6
5*10-6
7*10-6
8*10-6
10*10-6
Длина волны(нм)Энергия(Дж)
9141*10-6
10*10-6
20*10-6
50*10-6
9461*10-6
10*10-6
30*10-6
50*10-6
100*10-6
150*10-6
104710*10-6
30*10-6
50*10-6
100*10-6
150*10-6
105310*10-6
30*10-6
50*10-6
106410*10-6
50*10-6
100*10-6
250*10-6
400*10-6
600*10-6
800*10-6
1,5*10-3
5*10-3
10*10-3
20*10-3
40*10-3
13131*10-6
5*10-6
10*10-6
40*10-6
131910*10-6
15*10-6
2*10-3
3*10-3
10*10-3
15731*10-6
20*10-6
40*10-6
50*10-6
38001*10-6
5*10-6
30*10-6
50*10-6

Для уточнения информации по вопросам поставки

сделайте запрос и мы с Вами свяжемся

Сделать запрос

Что такое мощный лазерный диод?

Мощный лазерный диод — это лазер, который генерирует мощные лучи света, используя полупроводник в качестве среды усиления лазера. Мощность лазера, измеряемая в единицах, называемых ваттами, — это скорость, с которой лазер преобразует энергию. Высокая мощность не является точно определенным термином, и его значение варьируется в зависимости от типа лазера и применения лазера, но мощный лазерный диод, как правило, представляет собой лазер с выходной мощностью в ваттах или киловаттах (кВт), выделяя его от лазерных диодов милливаттного диапазона, используемых для таких приложений, как лазерные указки и устройства для чтения оптических дисков. Мощные лазерные диоды используются для промышленного применения, например, для нагрева и сварки, а также для оптической накачки мощных твердотельных лазеров.

Лазерный диод генерирует пучок света путем накачки энергии в виде электричества в полупроводник, который служит в качестве среды для усиления лазера. Полупроводник обычно состоит из таких веществ, как фосфид индия (InP) или соединений галлия, таких как нитрид галлия (GaN) и арсенид галлия (GaAs). Электричество временно поднимает уровень энергии электронов полупроводника, и когда они возвращаются к своему первоначальному уровню, энергия излучается в виде фотонов, которые затем фокусируются в пучок. Лазерные диоды часто группируются в массивы отдельных лазерных излучателей рядом друг с другом, называемых диодными линейками, которые, в свою очередь, иногда дополнительно объединяются в двумерную матрицу, называемую диодным стеком.

Мощность — это выход энергии с течением времени, причем мощность определяется как один джоул энергии в секунду. Мощность лазера может относиться либо к максимальному количеству ватт, которое он может генерировать в течение короткого импульса, называемого пиковой мощностью, либо к среднему количеству ватт, которые он может выдавать в течение длительного периода времени, называемого средней мощностью. Лазеры сталкиваются с компромиссом между мощностью луча и качеством луча, что указывает на то, насколько сфокусирован луч. Это влияет на то, насколько точным может быть луч и насколько хорошо он способен доставлять сфокусированную энергию на большие расстояния. Качество луча можно улучшить с помощью различных конструктивных особенностей лазера, но более мощные лазеры имеют более низкое качество луча, чем менее мощные лазеры, при прочих равных условиях.

Мощный лазерный диод обычно имеет относительно низкое качество луча и создает луч с высокой расходимостью, что означает, что фотоны в луче быстро распространяются по мере их продвижения вперед. Следовательно, они чаще всего используются для приложений, которые могут быть выполнены на небольшом расстоянии и не требуют предельной точности. Мощные лазерные диоды обычно используются в промышленности для пайки, сварки и термообработки.

Мощный лазерный диод также может быть использован в качестве оптической накачки, источника света, питающего другие лазеры. В твердотельном лазере с диодной накачкой мощный лазерный диод подает луч света в усиливающую среду твердотельного лазера. Твердотельная усиливающая среда обычно представляет собой стеклянный или кристаллический материал, такой как корунд или иттрий-алюминиевый гранат, легированный ионами металла. Свет от диодного лазера возбуждает твердотельное усиление, которое, в свою очередь, начинает генерировать свет, который может быть сфокусирован в луч с более высоким качеством луча, чем мощный лазерный диод, который мог бы генерировать сам по себе.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Лазерный диод — это… Что такое Лазерный диод?

Лазерный диод — полупроводниковый лазер, построенный на базе диода. Его работа основана на возникновении инверсии населённостей в области p-n перехода при инжекции носителей заряда.[1][2]

Лазерный диод

Принцип действия

Когда на анод обычного диода подаётся положительный потенциал, то говорят, что диод смещён в прямом направлении. При этом дырки из p-области инжектируются в n-область p-n перехода, а электроны из n-области инжектируются в p-область полупроводника. Если электрон и дырка оказываются «вблизи» (на расстоянии, когда возможно туннелирование), то они могут рекомбинировать с выделением энергии в виде фотона определённой длины волны (в силу сохранения энергии) и фонона (в силу сохранения импульса, потому что фотон уносит импульс). Такой процесс называется спонтанным излучением и является основным источником излучения в светодиодах.

Однако, при определённых условиях, электрон и дырка перед рекомбинацией могут находиться в одной области пространства достаточно долгое время (до микросекунд). Если в этот момент через эту область пространства пройдёт фотон нужной (резонансной) частоты, он может вызвать вынужденную рекомбинацию с выделением второго фотона, причём его направление, вектор поляризации и фаза будут в точности совпадать с теми же характеристиками первого фотона.

В лазерном диоде полупроводниковый кристалл изготавливают в виде очень тонкой прямоугольной пластинки. Такая пластинка по сути является оптическим волноводом, где излучение ограничено в относительно небольшом пространстве. Верхний слой кристалла легируется для создания n-области, а в нижнем слое создают p-область. В результате получается плоский p-n переход большой площади. Две боковые стороны (торцы) кристалла полируются для образования гладких параллельных плоскостей, которые образуют оптический резонатор, называемый резонатором Фабри-Перо. Случайный фотон спонтанного излучения, испущенный перпендикулярно этим плоскостям, пройдёт через весь оптический волновод и несколько раз отразится от торцов, прежде чем выйдет наружу. Проходя вдоль резонатора, он будет вызывать вынужденную рекомбинацию, создавая новые и новые фотоны с теми же параметрами, и излучение будет усиливаться (механизм вынужденного излучения). Как только усиление превысит потери, начнётся лазерная генерация.

Лазерные диоды могут быть нескольких типов. У основной их части слои сделаны очень тонкими, и такая структура может генерировать излучение только в направлении, параллельном этим слоям. С другой стороны, если волновод сделать достаточно широким по сравнению с длиной волны, он сможет работать уже в нескольких поперечных режимах. Такой диод называется многомодовым (англ. «multi-mode»). Применение таких лазеров возможно в тех случаях, когда от устройства требуется высокая мощность излучения, и не ставится условие хорошей сходимости луча (то есть допускается его значительное рассеивание). Такими областями применений являются: печатающие устройства, химическая промышленность, накачка других лазеров. С другой стороны, если требуется хорошая фокусировка луча, ширина волновода должна изготавливаться сравнимой с длиной волны излучения. Здесь уже ширина луча будет определяться только пределами, накладываемыми дифракцией. Такие устройства применяются в оптических запоминающих устройствах, лазерных целеуказателях, а также в волоконной технике. Следует, однако, заметить, что такие лазеры не могут поддерживать несколько продольных режимов, то есть не могут излучать на разных длинах волн одновременно.

Длина волны излучения лазерного диода зависит от ширины запрещённой зоны между энергетическими уровнями p- и n-областей полупроводника.

В связи с тем, что излучающий элемент достаточно тонок, луч на выходе диода, благодаря дифракции, практически сразу расходится. Для компенсации этого эффекта и получения тонкого луча необходимо применять собирающие линзы. Для многомодовых широких лазеров наиболее часто применяются цилиндрические линзы. Для одномодовых лазеров, при использовании симметричных линз, сечение луча будет эллиптическим, так как расхождение в вертикальной плоскости превышает расхождение в горизонтальной. Нагляднее всего это видно на примере луча лазерной указки.

В простейшем устройстве, которое было описано выше, невозможно выделить отдельную длину волны, исключая значение, характерное для оптического резонатора. Однако в устройствах с несколькими продольными режимами и материалом, способным усиливать излучение в достаточно широком диапазоне частот, возможна работа на нескольких длинах волн. Во многих случаях, включая большинство лазеров с видимым излучением, они работают на единственной длине волны, которая, однако обладает сильной нестабильностью и зависит от множества факторов — изменения силы тока, внешней температуры и т. д. В последние годы описанная выше конструкция простейшего лазерного диода подвергалась многочисленным усовершенствованиям, чтобы устройства на их основе могли отвечать современным требованиям.

Виды лазерных диодов

Конструкция лазерного диода, описанная выше, имеет название «Диод с n-p гомоструктурой», смысл которого станет понятен чуть позже. К сожалению, такие диоды крайне неэффективны. Они требуют такой большой входной мощности, что могут работать только в импульсном режиме; в противном случае они быстро перегреваются. Несмотря на простоту конструкции и историческую значимость, на практике они не применяются.

Лазеры на двойной гетероструктуре

В этих устройствах, слой материала с более узкой запрещённой зоной располагается между двумя слоями материала с более широкой запрещённой зоной. Чаще всего для реализации лазера на основе двойной гетероструктуры используют арсенид галлия (GaAs) и арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). Каждое соединение двух таких различных полупроводников называется гетероструктурой, а устройство — «диод с двойной гетероструктурой» (ДГС). В англоязычной литературе используются названия «double heterostructure laser» или «DH laser». Описанная в начале статьи конструкция называется «диод на гомопереходе» как раз для иллюстрации отличий от данного типа, который сегодня используется достаточно широко.

Преимущество лазеров с двойной гетероструктурой состоит в том, что область сосуществования электронов и дырок («активная область») заключена в тонком среднем слое. Это означает, что много больше электронно-дырочных пар будут давать вклад в усиление — не так много их останется на периферии в области с низким усилением. Дополнительно, свет будет отражаться от самих гетеропереходов, то есть излучение будет целиком заключено в области максимально эффективного усиления.

Диод с квантовыми ямами

Если средний слой диода ДГС сделать ещё тоньше, такой слой начнёт работать как квантовая яма. Это означает, что в вертикальном направлении энергия электронов начнёт квантоваться. Разница между энергетическими уровнями квантовых ям может использоваться для генерации излучения вместо потенциального барьера. Такой подход очень эффективен с точки зрения управления длиной волны излучения, которая будет зависеть от толщины среднего слоя. Эффективность такого лазера будет выше по сравнению с однослойным лазером благодаря тому, что зависимость плотности электронов и дырок, участвующих в процессе излучения, имеет более равномерное распределение.

Гетероструктурные лазеры с раздельным удержанием

Основная проблема гетероструктурных лазеров с тонким слоем — невозможность эффективного удержания света. Чтобы преодолеть её, с двух сторон кристалла добавляют ещё два слоя. Эти слои имеют меньший коэффициент преломления по сравнению с центральными слоями. Такая структура, напоминающая световод, более эффективно удерживает свет. Эти устройства называются гетероструктурами с раздельным удержанием («separate confinement heterostructure», SCH)

Большинство полупроводниковых лазеров, произведённых с 1990-го года, изготовлены по этой технологии.

Лазеры с распределённой обратной связью

Лазеры с распределённой обратной связью (РОС) чаще всего используются в системах многочастотной волоконно-оптической связи. Чтобы стабилизировать длину волны, в районе p-n перехода создаётся поперечная насечка, образующая дифракционную решётку. Благодаря этой насечке, излучение только с одной длиной волны возвращается обратно в резонатор и участвует в дальнейшем усилении. РОС-лазеры имеют стабильную длину волны излучения, которая определяется на этапе производства шагом насечки, но может незначительно меняться под влиянием температуры. Такие лазеры — основа современных оптических телекоммуникационных систем.

VCSEL

VCSEL — «Поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором» — полупроводниковый лазер, излучающий свет в направлении, перпендикулярном поверхности кристалла, в отличие от обычных лазерных диодов, излучающих в плоскости, параллельной поверхности.

VECSEL

VECSEL — «Поверхностно-излучающий лазер с вертикальным внешним резонатором». Аналогичен по своему устройству VCSEL, но имеющий внешний резонатор. Может исполняться как с токовой, так и с оптической накачкой

Применение лазерных диодов

Лазерные диоды — важные электронные компоненты. Они находят широкое применение как управляемые источники света в волоконно-оптических линиях связи. Также они используются в различном измерительном оборудовании, например лазерных дальномерах. Другое распространённое применение — считывание штрих-кодов. Лазеры с видимым излучением, обычно красные и иногда зелёные — в лазерных указках, компьютерных мышах. Инфракрасные и красные лазеры — в проигрывателях CD- и DVD-дисков. Фиолетовые лазеры — в устройствах HD DVD и Blu-Ray. Синие лазеры — в проекторах нового поколения в качестве источника синего света и зеленого (получаемого за счёт флюоресценции специального состава под воздействием синего света). Исследуются возможности применения полупроводниковых лазеров в быстрых и недорогих устройствах для спектроскопии.

До момента разработки надёжных полупроводниковых лазеров, в проигрывателях CD и считывателях штрих-кодов разработчики вынуждены были использовать небольшие гелий-неоновые лазеры.

Примечания

См. также

Ссылки

Особенности безопасной работы с лазерами в оптической хирургии

Когда лазеры только стали появляться в лабораториях, как сами приборы, так и их приложения были настолько специальными, что вопрос о безопасности работы с лазерными излучателями вставал перед весьма ограниченным кругом исследователей и инженеров и не был предметом общего обсуждения. Сейчас, когда использование лазеров в научных лабораториях и промышленных предприятиях стало обычным делом, а применение лазеров в повседневной жизни значительно расширилось, исследователи просто обязаны решить вопрос о безопасности работы с этими устройствами. Лазеры стали неотъемлемым компонентом многих современных методов оптической микроскопии, и, в составе сложных оптических систем, они могут представлять серьезную угрозу при несоблюдении мер безопасности.

Рис.1. Анатомия человеческого глаза

Две главных составляющих опасности при работе с лазерными источниками — это облучение лазерным лучом и поражение током, связанное с высокими напряжениями в самом лазере и в источнике питания. Хотя смертельные случаи в результате облучения лазерным лучом неизвестны, есть несколько примеров смертельных исходов при контакте с компонентами лазера под высоким напряжением. Лучи достаточно высокой мощности могут вызвать ожоги кожи или, в некоторых случаях, привести к возгоранию или повреждению каких-либо материалов, но главной опасностью лазерного луча является возможность повреждения глаз, как наиболее чувствительного к свету органа. Многими государственными и другими организациями разработаны стандарты безопасности при работе с лазерами; некоторые из них носят обязательный, а некоторые рекомендательный характер. Большинство требований стандартов безопасности, закрепленных законом, относится к производителям лазеров, хотя конечный потребитель должен быть больше всех заинтересован в безопасной работе — предупреждении возможных повреждений или даже смерти.

Вред глазу может быть нанесен мгновенно, поэтому, чтобы минимизировать риск, меры предосторожности необходимо принимать заранее, так как в последний момент может быть уже поздно. Лазерное излучение подобно солнечному свету в том смысле, что оно тоже падает на глаз параллельными лучами, которые очень эффективно фокусируются на сетчатке, внутренней оболочке глаза, чувствительной к свету. На рисунке 1 представлено общее анатомическое строение человеческого глаза, с выделением структур особенно чувствительных к интенсивному излучению. Потенциальная опасность для глаз зависит от длины волны лазерного излучения, интенсивности пучка, расстоянию от излучателя до глаза и мощности лазера (как среднего значения мощности при непрерывной генерации импульсов, так и пиковой мощности при импульсном излучении). Длина волны имеет очень большое значение, потому что только излучение в диапазоне приблизительно от 400 до 1400 нанометров может попасть в гла и значительно повредить сетчатку. Свет в ближнем УФ-диапазоне может повредить слои, близкие к поверхности глаза, и привести к развитию катаракты, особенно у молодых людей, глазная ткань которых более прозрачна для света этих длин волн. Свет ближней ИК-области также может повредить поверхность глаза, хотя и с более высоким порогом повреждения (лучевой стойкости), чем ультрафиолет.

Реакция человеческого глаза на разные длины волн не одинакова и это определяет, наряду с другими факторами, описанными ниже, потенциальный вред глазу. Воздействие импульсных лазеров отличается от воздействия лазеров с непрерывным излучением. На практике, лазеры, работающие в импульсном режиме, имеют большую мощность, и единичный микросекундный импульс достаточной мощности может нанести серьезное повреждение при попадании в глаз, тогда как менее мощное непрерывное излучение может повредить глаз только при длительном облучении. Спектральная область особой важности — это опасный для сетчатки диапазон, который располагается между 400 (фиолетовый цвет) и 1400 нанометрами (ближняя ИК-область спектра), включая всю видимую область спектра электромагнитного излучения. Опасность повреждения светом этих длин волн усиливается возможностью глазной фокусировки, когда направленный свет собирается глазом на сетчатке в очень маленькое пятно, с очень высокой концентрацией мощности на единицу площади.

Классификация лазеров

Среди множества стандартов безопасности, разработанных для работы с лазерами, как государственными, так и другими организациями, основополагающим в США являются стандарты Z136 серии, принятые Американским национальным институтом стандартизации (ANSI). Стандарты безопасной работы с лазерами ANSI Z136 являются основой технических правил, утвержденных Управлением охраны труда (OSHA) и используемых для оценки рисков при работе с лазерами. Кроме того, они являются отправной точкой для технических инструкций, принятых во многих штатах. Вся лазерная продукция, продаваемая в США с 1976 года, должна быть классифицирована согласно этим стандартам и сертифицирована как отвечающая требованиям безопасности для своего класса. Результаты исследований и накопленное с опытом понимание потенциальной угрозы солнечного света и других источников излучения привели к установлению номинальной безопасной дозы облучения для большинства типов лазерного излучения. Для упрощения процедур обеспечения безопасности в целях предотвращения несчастных случаев была разработана система категорий безопасности лазеров, основанная на установленном пределе допустимого облучения и опыте, приобретенном за годы использования лазеров. Производитель лазера обязан сертифицировать свою лазерную продукцию на соответствие требованиям одной из категорий или классов риска, и соответствующим образом маркировать излучатели. В приведенном ниже списке кратко описаны четыре основные категории лазеров. Необходимо подчеркнуть, что это изложение является кратким и не отражает полного списка требований к категориям лазеров по степени их опасности.

  • Класс I Лазеры этого класса являются безопасными, согласно современным представлениям, при любом возможном излучении, при их конструкции. К маломощным устройствам (0.4 милливатт на длинах волн видимой области спектра), использующими лазеры этого класса, относятся лазерные принтеры, CD-плееры, оборудование для съемки. Не допускается, чтобы испускаемое ими излучение превышало предельно допустимый уровень воздействия на глаз. Более опасные лазеры могут быть включены в класс I, но никакое вредное излучение не должно проникать наружу во время работы устройства или его технического обслуживания (но не обязательно во время сервисного обслуживания или ремонта). Для использования лазеров этого класса не предусмотрено никаких особых мер безопасности.
  • Класс IA — специальное обозначение лазеров, со специальной областью применения, когда попадание лазерного луча в глаза маловероятно, например лазерные сканеры в супермаркетах. Для них допустима большая, чем для лазеров класса I, мощность (не более 4 милливатт), но предел длительности излучения лазеров класса I не должен превышать 1000 секунд.
  • Класс II — это маломощные лазеры, генерирующие видимое излучение. Яркость пучка должна быть такой, чтобы предупредить достаточно длительное облучение глаза и возможность повреждения сетчатки. Допустимая мощность излучения этих лазеров не превышает 1 милливатт, что ниже максимально допустимого предела облучения для мгновенного импульса в 0,25 секунд и менее. Считается, что естественный рефлекс моргания глаз на свет этой яркости должен защитить глаза, но любое намеренное наблюдение в течение длительного времени может нанести вред. К лазерам этого класса относятся демонстрационные лазеры в учебных комнатах, лазерные указки, различные дальномеры.
  • Класс IIIA — это лазерные устройства с непрерывной генерацией импульсов излучения средней мощности (1–5 милливатт), которые применяются в тех же областях, что и лазеры класса II, включая сканеры и указки. Они считаются безопасными при мгновенном попадании в глаз лазерного излучения (в течение менее 0,25 секунд), но при этом прямое попадание излучения в глаз или наблюдение через увеличительную оптику не допускается.
  • Класс IIIB — это лазеры средней мощности (непрерывная генерация излучения мощностью 5–500 милливатт, или 10 Дж на квадратный сантиметр в импульсных лазерах). Они небезопасны при прямом попадании в глаз или при зеркальном отражении. Специальные меры предосторожности описаны в стандартах безопасности для этого класса лазеров. Примерами этого типа лазеров являются спектральные приборы, конфокальные микроскопы, устройства для лазерных шоу.
  • Класс IV — это лазеры высокой мощности, превышающей мощность устройств класса IIIB, которые требуют строжайшего контроля за соблюдением мер безопасности при их использовании. Как прямой, так и диффузно-рассеянный лучи этого лазера являются опасными для глаз и кожи и могут вызвать возгорание материала, на который они падают (зависит от материала). Большинство повреждений глаз вызвано отраженным светом лазеров класса IV, поэтому все отражающие поверхности должны быть убраны с пути луча, и необходимо носить в течении всего времени работы с этими лазерами соответствующие защитные очки. Лазеры этой категории применяются в хирургии, при выполнении операций резания, сверления, микрообработки и сварки.

Хотя сегодня стандарты ANSI Z136 классифицируют лазеры на классы от I до IV, скорее всего, при следующем пересмотре стандартов ANSI будет принята новая классификация безопасности лазеров, чтобы привести ее в большее соответствие с международными стандартами, например, с принятыми Международной электротехнической комиссией (IEC) и теми, которые уже одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Изменения в стандартах, главным образом, являются ответом на повсеместное распространение таких устройств, как лазерные указки и подобных им, которые обычно используются людьми, незнакомыми с лазерной безопасностью. В этих изменениях также попытаются учесть специальные характеристики источников с высокой расходимостью пучка, таких как лазерные диоды. Эти изменения незначительны, и, в целом, с учетом накопленных знаний и опыта, продолжают курс на ослабление консервативных стандартов, разработанных в 1970-х годах.

Рис.2. Характеристики пропускания глаза человека

Новая классификация сохраняет четыре основных класса лазеров от 1 до 4, но смягчает требования в классах 1, 2 и 3 и вводит в них специальные подкатегории: 1M, 2M и 3R. Вкратце, новые категории могут быть описаны следующим образом: класс 1M включает лазеры, неспособные нанести вред, за исключением случаев попадания в глаза через оптические приборы. Лазеры класса 2M излучают видимый свет и безопасны, если не смотреть на них через оптические приборы и если время попадания на глаз менее 0,25 секунды. Это то время, за которое естественная ответная реакция на яркий свет и рефлекс моргания защищают сетчатку от повреждений. В класс 3R включены лазеры, которые приближаются к категории опасных при прямом попадании в глаз лазерного излучения. Они могут иметь выходную мощность в пять раз большую, чем лазеры классов 1 и 2. При их эксплуатации должны быть приняты дополнительные меры для предотвращения прямого попадания излучения, особенно для невидимого спектра.

Потенциальная опасность поражения глаз

Примечательно, что общим предостережением для большинства категорий лазеров является запрет смотреть на лазерный луч через любую увеличительную оптику. Основная опасность, которую лазеры представляют для человеческого глаза, следует из того, что глаз сам по себе является высокоточным и эффективным фокусирующим оптическим устройством для света в определенном диапазоне. Объединение лазеров с оптикой микроскопов только увеличивает потенциальную опасность поражения глаз лазерным излучением. Обычно в оптических лабораториях находится много лазеров, как встроенных в другие системы, например, во флуоресцентные микроскопы, так и в качестве источников света, устанавливаемых на открытых оптических скамьях. Главной опасностью, исходящей от этих «открытых» лазеров, является возможность попадания в глаза рассеянных горизонтальных лучей на высоте стола, лучей, отраженных от плоскости стола, от оптических компонентов и внешних отражающих поверхностей, таких как ременные пряжки, часы, драгоценности и любые другие отражающие поверхности в помещении. Попадание на долю секунды даже малой дозы отраженного излучения может быть достаточным для повреждения глаз и временной потери зрения.

Вероятность повреждения различных структур глаза лазерным излучением зависит от типа этих структур. Будет ли повреждена роговица, хрусталик, или сетчатка зависит от характеристик поглощения различных глазных тканей, а также длины волны и интенсивности лазерного излучения. Длина волны излучения, попадающего на сетчатку, внутреннюю поверхность глаза, определяется суммарными характеристиками пропускания глаза. На рисунке 2 представлена зависимость пропускания глаза от длины волны излучения в соответствующем спектральном диапазоне. Сетчатка, хрусталик и стекловидное тело глаза пропускают электромагнитное излучение в диапазоне приблизительно от 400 до 1400 нанометров, называемом диапазоном глазной фокусировки. Свет этого диапазона фокусируется на сетчатке — чувствительной поверхности, откуда сигналы поступают в мозг по зрительному нерву. При взгляде прямо на точечный источник света (что именно и происходит при прямом попадании в глаза коллимированного пучка лазерных лучей), на сетчатке формируется фокусное пятно малой площади, с высокой плотностью энергии, что с большой вероятностью приводит к повреждению глаза. Мы подвергаем себя, в определенной степени, той же опасности, когда прямо смотрим на солнце, только в случае лазеров, она еще больше.

Оптическое усиление ненапряженного человеческого глаза при попадании коллимированного пучка лучей, которое выражается как отношение площади зрачка к площади (сфокусированного) изображения на сетчатке, составляет величину около 100000. Это соответствует увеличению облученности (плотности потока излучения) при прохождении света от роговицы до сетчатки в пять раз. С учетом аберрации в системе хрусталик-роговица и дифракции на радужной оболочке глаза, нормальный глаз способен фокусировать на сетчатке пятно размером 20 микрометров. Такая эффективность глаза приводит к тому, что даже маломощный лазерный луч, при попадании в глаза, может быть сфокусирован на сетчатке и почти мгновенно прожечь в ней отверстие, безнадежно повредив при этом зрительные нервы. Кажущаяся малая мощность лазеров может быть очень обманчива, учитывая опасную степень концентрации энергии излучения при фокусировке лучей пучка. В случае прямого попадания в глаза лазерного пучка мощностью 1 милливатт, облученность, сетчатки составляет 100 ватт на квадратный сантиметр. Для сравнения, плотность потока солнечных лучей, если смотреть прямо на солнце, равняется 10 ваттам на квадратный сантиметр.

На рисунке 3 сравниваются возможности глаза при фокусировании света от двух источников: света от протяженного источника, такого как обыкновенная матированная стеклянная лампа, и высококоллимированного лазерного луча, который очень близок к свету от точечного источника. Из-за различной природы источников света, плотность потока на сетчатке от сфокусированного лазерного луча мощностью 1 милливатт может быть в миллион раз больше, чем от обыкновенной 100-ваттной лампочки. Если предположить, что лазерный пучок с идеальным гауссовским распределением интенсивности излучения по поперечному сечению падает на свободный от аберрации глаз под прямым углом, то размер пятна, ограниченного дифракционным пределом, может составить всего 2 микрона. Для протяженного источника этот размер будет порядка нескольких сотен микрон. При этом плотность потока (интенсивность излучения) на сетчатке, как показано на рисунке 3, составляет приблизительно 10•(E8) и 10•(E2) ватт на квадратный сантиметр соответственно.

Может показаться, что прожженное на сетчатке пятно, даже размером 20 микрометров, не приведет к существенному ухудшению зрения, поскольку сетчатка содержит миллионы колбочек (зрительных клеток). Тем не менее, повреждения сетчатки обычно больше первоначального фокусного пятна благодаря вторичным термическим и акустическим эффектам; и в зависимости от расположения, даже совсем маленькое повреждение сетчатки может привести к значительному ухудшению зрения. В самом худшем случае, когда глаз полностью расслаблен (сфокусирован на бесконечности), а лазерный луч падает на него под прямым углом или зеркально отраженный, луч фокусируется на сетчатке в самое маленькое пятно. Если повреждение происходит в месте соединения зрительного нерва с глазом, результатом может быть полная потеря зрения. Ожог сетчатки чаще всего возникает в области центрального зрения, macula lutea (желтое пятно), имеющей размеры около 2,0 миллиметров по горизонтали и 0,8 миллиметров по вертикали. Центральная часть пятна, называемая fovea centralis (центральная ямка), всего 150 микрометров в диаметре, но именно она обеспечивает остроту зрения и восприятие цвета. Области сетчатки вне этого крошечного участка воспринимают свет и фиксируют движение, то есть формируют периферийное зрение, но не участвуют в различении деталей. Следовательно, повреждение центральной ямки, хоть она и занимает всего 3–4 процента от площади сетчатки, может привести к необратимой потере остроты зрения.

Рис.3. Плотность излучения, попадающего на сетчатку от протяжённого и точечного источника

Диапазон длин волн, достигающих сетчатки глаза, охватывает весь видимый спектр от синего (400 нанометров) до красного (700 нанометров), а также ближнюю ИК-область спектра от 700 до 1400 нанометров (IR-A). Поскольку сетчатка не чувствительна к излучению вне видимого спектра, то при облучении ее ближними инфракрасными волнами, в глазу не возникает никаких ощущений, что делает лазеры, работающие в этом диапазоне гораздо более опасными для глаз. Будучи невидимым, луч, тем не менее, фокусируется на сетчатке. Как уже обсуждалось выше, из-за эффективной фокусирующей способности глаза, относительно небольшое лазерное излучение может повредить сетчатку, а иногда привести и к серьезным проблемам со зрением. Излучение импульсных лазеров обладает высокой интенсивностью, и при фокусировке на сетчатке может вызывать резкое кровоизлияние, причем пострадавший участок может быть по размеру гораздо больше фокусного пятна. Пораженные области сетчатки не заживают и, как правило, не восстанавливаются.

Благодаря другим компонентам глаза, главным образом роговице и хрусталику, поглощаемое сетчаткой излучение ограничено диапазоном глазной фокусировки, что по-другому можно назвать опасным для сетчатки диапазоном. В процессе поглощения вред наносится и самим поглощающим структурам. Но страдает при этом только ткань, поглощающая излучение, и ткани, непосредственно примыкающие к ней. В большинстве примеров облучения на длинах волн вне диапазона от 400 до 1400 нанометров, последствия были непродолжительными. Роговица ведет себя подобно коже, в том смысле, что она постоянно обновляется, и только весьма серьезные повреждения, приводящие к рубцам, могут повлиять на эффективность зрения. Наиболее сильное поражение роговицы вызывает излучение дальнего ИК и УФ спектра.

Из-за высокой фокусирующей способности глаза, облучение даже относительно слабым когерентным лазерным пучком может причинить непоправимый вред. Следовательно, при использовании мощного лазера, зеркальное отражение (при котором сохраняется когерентный пучок) даже нескольких процентов потока излучения в течение доли секунды, может вызвать повреждение глаза. И напротив, когда лазерный пучок отражается от шероховатой поверхности или, даже, от частиц пыли в воздухе, излучение рассеивается, и диффузно-отраженное излучение попадает в глаз под большим углом. При распределении энергии светового потока на большей площади, отраженный свет приобретает свойства протяженного источника, и создает на сетчатке изображение большего размера, в сравнении с концентрированным фокусным пятном от точечного источника (см. рисунок 3). Диффузия пучка, таким образом, уменьшает вероятность повреждения глаза не только за счет увеличения размера источника и уменьшения плотности светового потока, но также благодаря нарушению когерентности луча.

Таблица 1. Биологическое воздействие лазерного излучения

Фотобиологическая спектральная область (МКО диапазон)

Воздействие на глаз

Воздействие на кожу

Ультрафиолет C (200-280 нм)

фотокератит

эритема (солнечный ожог), рак кожи

Ультрафиолет B (280-315 нм)

фотокератит

эритема (солнечный ожог), ускоренное старение кожи, повышенная пигментация

Ультрафиолет A (315-400 нм)

фотохимическая УФ, катаракта

потемнение пигмента,

ожог кожи

Видимый (400-780 нм)

фотохимическое и тепловое повреждение сетчатки, ухудшение цветового и ночного зрения

ожог кожи, фоточувствительные реакции

Инфракрасный A (780-1400 нм)

ожог сетчатки, катаракта

ожог кожи

Инфракрасный B (1400-3000 нм)

ожог роговицы, воспаление водянистой влаги, катаракта, вызванная ИК- облучением

ожог кожи

Инфракрасный C (3000-1 миллион нм)

ожог роговицы

ожог кожи

Потенциальные поражения глаз могут быть классифицированы относительно длины волны лазерного излучения и по структурам глаза, которые могут быть повреждены. При этом наиболее сильное воздействие оказывается на сетчатку, а наиболее опасным диапазоном оказывается видимая и ближняя инфракрасная области спектра. В зависимости от количества поглощенной энергии, возможен тепловой ожог, поражение акустической волной или фотохимические изменения. Биологическое воздействие, оказываемое на глазные ткани излучением на различных длинах волн, кратко описано ниже и перечислено в таблице 1.

Ультрафиолет-B и C

(200–315 нанометров): Поверхность роговицы поглощает весь ультрафиолетовый свет в этом диапазоне, не допуская попадания излучения на сетчатку. В результате может развиться фотокератит (иногда называемый «сварочными зайчиками»), как следствие фотохимических процессов, приводящих к денатурации белка роговицы. В дополнение к лазерному, излучение этого диапазона может возникать от лазерной накачки или как компонент синего света при попадании в мишень, что требует дополнительных мер предосторожности кроме описанных в стандартах ANSI, которые учитывают лишь лазерное излучение. Воздействие на глаз в этом диапазоне обычно непродолжительно благодаря быстрому восстановлению роговичной ткани.

Ультрафиолет-A

(315–400 нанометров): Роговица и стекловидное тело пропускают свет этих длин волн, который поглощается, главным образом, хрусталиком глаза. Фотохимическая денатурация белка хрусталика приводит к развитию катаракты.

Видимый свет и инфракрасный-A

(400–1400 нанометров): Этот спектральный отрезок часто называют опасным для сетчатки диапазоном по той причине, что роговица, хрусталик и стекловидное тело прозрачны для света этих длин волн, и световая энергия поглощается сетчаткой. Поражение сетчатки возникает в результате тепловых или фотохимических процессов. Фотохимическое повреждение рецепторов сетчатки, может ухудшить либо общую светочувствительность или цветочувствительность глаза, а инфракрасные волны могут вызвать образование катаракты хрусталика. При поглощении глазом значительного количества энергии лазерного излучения, наиболее вероятен тепловой ожог, при котором свет, поглощенный гранулами меланина пигментированного эпителия, преобразуется в тепло. При фокусировке лазерного излучения этого диапазона роговицей и хрусталиком происходит увеличение облученности сетчатки приблизительно в 100000 раз. Вероятность поражения глаз излучением видимого диапазона лазеров относительно малой мощности, сокращается благодаря рефлексу моргания глаз (занимающего около 0,25 секунды), что помогает отвести взгляд от яркого луча. Если энергии пучка достаточно для повреждения глаза менее чем за 0,25 секунды, этот естественный защитный механизм становится неэффективен; к тому же он абсолютно бесполезен в невидимом ближнем инфракрасном диапазоне от 700 до 1400 нанометров. Лазеры, работающие в импульсном режиме, представляют дополнительную опасность поражения из-за генерации ударно-акустических волн в ткани сетчатки. Лазерные импульсы длительностью менее 10 микросекунд генерируют ударные волны, приводящие к разрыву ткани. Повреждения этого типа необратимы и потенциально более опасны, чем тепловой ожог, поскольку они обычно захватывают большую площадь сетчатки и возможны при меньшей энергии. Поэтому длительность облучения глаз, максимально допустимая стандартами безопасности, значительно меньше для короткоимпульсных лазеров.

Инфракрасный-B и инфракрасный-C

(1400 — 1 миллион нанометров): На длинах волн более 1400 нанометров роговица поглощает энергию благодаря содержащейся в ней воде и естественной слезной пленке. Это приводит к нагреванию и, как следствие, к денатурации белка у поверхности. Глубина проникновения растет с увеличением длины волны, а тепловое воздействие на белки хрусталика (критическая температура немногим больше нормальной температуры тела) может привести к его помутнению, называемому инфракрасной катарактой. В дополнение к образованию катаракты и ожога роговицы, инфракрасное излучение может привести к воспалению водянистой среды, при котором прозрачность водянистой среды передней камеры ухудшается из-за разрыва кровеносных сосудов.

В общем, лазерное излучение в ультрафиолетовом и далеком инфракрасном диапазонах поглощается роговицей и хрусталиком, и его воздействие зависит от интенсивности и длительности облучения. При большой интенсивности сразу возникает тепловой ожог, а слабое излучение может стать причиной дальнейшего развития катаракты. Конъюнктива тоже может пострадать при лазерном

облучении, хотя поражение конъюнктивы и роговицы обычно происходит при облучении светом большей мощности, чем поражение сетчатки. В результате, поскольку повреждения сетчатки приводят к более тяжелым немедленным последствиям, опасность повреждения роговицы учитывается лишь при работе с лазерами длин волн, не достигающих сетчатки (по существу, дальняя ИК-область и УФ).

Типы поражения кожи

Поражения кожи, вызванные воздействием лазерного излучения, обычно считаются менее важными по сравнению с возможностью поражения глаз; хотя с распространением лазерных систем высокой мощности, особенно ультрафиолетовых излучателей, незащищенная кожа может подвергаться чрезвычайно опасному облучению от не полностью закрытых систем. Являясь органом тела с самой большой поверхностью, кожа больше всего подвержена риску облучения, но, в то же самое время, она эффективно защищает от него большинство остальных органов (за исключением глаз). Важно иметь в виду, что многие лазеры предназначены для обработки материалов (например, резание или сверление), которые гораздо прочнее кожи, хотя такие лазеры обычно и не используются в микроскопии. Руки и голова — это те части тела, которые чаще всего подвергаются случайному облучению лазерным пучком при юстировке и других действиях с аппаратурой; и пучок достаточной интенсивности может вызвать тепловые ожоги, повреждения фотохимической и ударной (акустической) природы.

Наибольшие повреждения кожи возникают из-за высокой плотности излучения лазерного пучка, а его длина волны в некоторой степени определяет глубину проникновения и характер повреждения. Наибольшей глубиной проникновения обладают волны в диапазоне 300–3000 нанометров, достигая максимума в инфракрасном A спектре на длине 1000 нанометров. При работе с потенциально опасными для кожи лазерами должны быть приняты соответствующие меры предосторожности, а именно: необходимо носить одежду с длинными рукавами и перчатки из огнестойкого материала. Во многих случаях процедуры юстировки можно выполнить, используя лазеры меньшей мощности, чем требуется при проведении самих исследований.

Поражения электрическим током

Опасности поражения электрическим током, связанные с электрическими компонентами лазеров и источниками питания, одинаковы почти для всех типов лазеров и не требуют спецификации по категориям или конфигурациям лазеров. Все лазеры основных функциональных категорий (газовые, твердотельные, лазеры на красителях, полупроводниковые), за исключением полупроводниковых, требуют высокого напряжения и, часто, использования большого тока для генерации лазерного луча. Различие заключается только в месте приложения высокого напряжения — непосредственно к резонатору самого лазера, к лампе накачки или лазеру накачки, поскольку, тем не менее, оно никогда не присутствует в самой системе. Особенно опасными являются лазеры, сохраняющие высокое напряжение в конденсаторах или других компонентах уже после выключения. Это особенно характерно для импульсных лазеров, о чем нельзя забывать, когда по каким-либо причинам необходимо снять их корпус. Всегда надо помнить, что существует опасность удара током, если в точности не установлено обратное. Многим лазерам высокое напряжение необходимо только до начала генерации излучения, после чего они работают при обычном для бытовых устройств напряжении. Но это не может быть оправданием несоблюдения правил безопасности при работе с любым электрическим устройством.


Особые требования и меры безопасности при работе с лазерами микроскопов

Лазеры и сами измерительные приборы, включающие лазеры, должны отвечать определенным требованиям безопасности. В зависимости от класса безопасности лазер должен иметь либо прерыватель пучка, либо специальный механизм блокировки излучения ключом, либо другое устройство безопасности. При входе во все помещения, где находятся лазеры, представляющие потенциальную опасность, а также в тех местах рядом с лазером, где существует особенная опасность поражения, должны висеть предупреждающие знаки (примеры приведены на рисунке 4). Для устройств, лазерный луч которых не может попасть в глаза пользователю, дополнительных мер предосторожности не требуется.

Многие лабораторные лазеры имеют те же свойства, что и лазеры высокой мощности, используемые в промышленных целях, поэтому для их применения может потребоваться специальное экранирование для защиты оператора от лазерного пучка. Выходные длины волн для большинства обычно используемых лазеров приведены в таблице 2. В тех рабочих ситуациях, когда возможность попадания лазерного луча в глаза не может быть абсолютно исключена, необходимо надевать защитные очки. Важно, чтобы эти очки задерживали свет на длине волны лазера, но пропускали остальной свет, чтобы обеспечить соответствующую видимость. Ключевым моментом является соответствие фильтрации используемому лазеру, поскольку универсальных защитных очков для всех лазеров или для всех длин волн многоволнового лазера не существует. Поскольку лазерный луч может попасть в глаза под любым углом, прямым либо отраженным от поверхностей, очки должны блокировать все возможные направления.


Рис. 4. Знаки, предупреждающие о лазерной опасности

Титан-сапфировый лазер (обычно обозначаемый Ti: сапфировый лазер) является универсальным примером перестраиваемого твердотельного лазера на колебательных переходах. Лазерам этого типа необходима оптическая накачка встроенной лампой накачки или другим лазером, внутренним или внешним по отношению к основному. Из-за разнообразия конфигураций Ti: сапфировых лазерных систем невозможно дать для них единый набор правил безопасности. Эти лазеры могут работать как в непрерывном, так и импульсном режиме, и в зависимости от системы оптической накачки, требования электробезопасности, предъявляемые к ним, могут значительно изменяться. Перенастраиваемая длина волны титан-сапфировых лазеров обычно находится в диапазоне от 700 до 1000 нанометров, поэтому при работе с ними необходимо соблюдать стандартные меры безопасности для лазеров, работающих на длине волны, достигающей сетчатки (меньше 1400 нанометров). Поскольку длина волны излучения меняется, необходимо использовать защитные очки. Пользователь должен быть уверен, что любое блокирующее лазерный пучок устройство соответствует длине(ам) излучаемой волны. Один короткий мощный импульс при работе в импульсном режиме может нанести глазу непоправимый вред, поэтому необходимо принять все меры предосторожности, чтобы попадание луча на любом направлении, как прямом, так и периферийном.

Важно иметь в виду, что в некоторых конфигурациях Ti: сапфирового лазера рассеянный свет от лазера накачки может быть более опасным, чем луч основного лазера, и если есть хоть какая-нибудь вероятность попадания этого света в рабочую область, должна быть использована защита для глаз на соответствующей длине волны. Если лазер накачки стоит отдельно от вибронного лазера, могут потребоваться дополнительные меры предосторожности, чтобы исключить возможность излучения рассеянного света при сопряжении двух лазеров. В системах с накачкой импульсными лампами высокое напряжение, подаваемое на них, может сохраняться в качестве конденсаторного заряда и после выключения системы. Это необходимо помнить, чтобы избежать электрического удара при проведении технического обслуживания. Ближнее инфракрасное излучение, испускаемое лазерами этого типа, может быть особенно опасно, так как, хотя луч и невидим, или едва заметен на границе диапазона около 700 нанометров, на сетчатке фокусируется большое количество инфракрасного света.

Легирование хромом различных твердотельных материалов оказалось весьма перспективным для развития новых перенастраиваемых вибронных лазеров (на колебательных переходах). Поскольку они становятся все более распространенными, необходимо учитывать меры безопасности, специфичные для каждого типа этих лазеров. Легированный хромом стронций-литий-алюминиевый фторид (Cr:LiSAF) показал себя многообещающей средой лазеров с диодной накачкой, и в некоторых приложениях мультифотонной микроскопии используется вместо Ti: сапфировых лазеров. На перенастраиваемых длинах волн инфракрасного диапазона меры предосторожности аналогичны тем, которые применимы при использовании Ti: сапфирового лазера. Однако, поскольку лазеры, легированные хромом, появились относительно недавно, нужно иметь в виду, что защитные фильтры и очки могут не подходить для длин волн этих лазеров.

Аргоновый ионный, и менее распространенный криптоновый ионный лазеры, излучают на многих длинах волн и широко применяются в оптических исследованиях и методиках, таких, например, как конфокальная микроскопия. Аргоновые лазеры обычно относят к классу IIIB и классу IV по стандартам безопасности ANSI, поэтому необходимо избегать прямого облучения лазерным пучком. Сине-зеленые лучи высококогерентного пучка аргонового ионного лазера могут достигать сетчатки, вызывая непоправимые повреждения. Необходимо использовать защитные очки с сильным поглощением на основных длинах волн. Криптоновые ионные лазеры излучают на длинах волн несколько больших, чем аргоновые лазеры, и их излучение обычно меньшей мощности, частично потому, что они излучают на многих длинах волн видимого спектра, которые широко распределены всему спектру. Широкое распределение излучаемых волн по спектру представляет проблему при создании защитных очков, поскольку, задерживая свет всего излучаемого диапазона, они поглощают почти весь видимый свет, что сделает их практически непригодными для использования. Поэтому при работе с криптоновыми ионными лазерами нужна особая осторожность во избежание попадания их мультичастотного излучения в глаза. Аргоново-криптоновые лазеры стали популярны во флуоресцентной микроскопии, при наблюдении образцов с несколькими флуорофорами, когда требуется стабильное излучение на нескольких длинах волн; попадание на сетчатку любого излучения из этого диапазона должно быть исключено. К тому же, эти газоразрядные лазеры излучают ультрафиолет, который хорошо поглощается хрусталиком; а поскольку воздействие непрерывного излучения в этом диапазоне изучено слабо, необходимо носить защитные очки, поглощающие ультрафиолет. Криптоновый ионный лазер излучает на нескольких длинах волн в ближнем инфракрасном диапазоне, и его излучение практически невидимо, что может представлять серьезную опасность для сетчатки, несмотря на видимую малую мощность светового пучка. Высокое напряжение, необходимое для запуска лазерного разряда, и относительно сильные токи, для генерации излучения в непрерывном режиме представляют опасность поражения электрическим током.

Гелий-неоновые лазеры широко применяются в таких устройствах, как сканеры для супермаркетов и оборудование съемки и контроля. Имея мощность в несколько милливатт или меньше, они представляют собой источник такой же опасности поражения, как и прямой солнечный свет. При случайном взгляде на маломощный луч He-Ne лазера, он не окажет вредного воздействия на глаз; но высококогерентное излучение этого лазера фокусируется на сетчатке в очень маленькое пятно, и поэтому при длительном облучении, может причинить непоправимый вред. Основной эмиссионной линией He-Ne лазера является длина волны 632 нанометров, но возможны и другие длины волн от зеленой до инфракрасной. Более мощные версии гелий-неонового лазера представляют большую опасность поражения и должны использоваться с большой осторожностью. Невозможно заранее предсказать, какой именно уровень излучения вызовет те или иные повреждения глаз. Основное правило безопасности при работе с лазерами этой категории — следует избегать любого попадания луча в глаза, кроме мгновенного взгляда на луч, а также соблюдать правила электробезопасности при работе с источниками питания под высоким напряжением.

Другим газоразрядным лазером является гелий-кадмиевый лазер, широко использующийся в сканирующих конфокальных микроскопах, и излучает на фиолетово-синей и ультрафиолетовой длинах волн со значениями 442 нанометров и 325 нанометров, соответственно. От излучения синей области больше всего страдает сетчатка, чувствительность которой в этом диапазоне даже при низких уровнях облученности выше, чем к более длинноволновому излучению видимой области. Поэтому даже при низкой мощности излучения He-Cd лазера необходимо строго выполнять процедуры по соблюдению мер безопасности. Только малая часть ультрафиолета с длиной волны 325 нанометров может попасть на сетчатку из-за его сильного поглощения хрусталиком, но длительное облучение хрусталика этим светом может привести к развитию катаракты. Соответствующие защитные очки помогают избежать повреждения. Последняя версия He-Cd лазера представляет в этом смысле более трудную задачу, поскольку этот лазер одновременно излучает красный, зеленый и синий свет. Любая попытка одновременной фильтрации всех трех длин волн приводит к блокировке такой большой части видимого спектра, что пользователь уже не может выполнять необходимые задания, работая в защитных очках. Если отфильтрованы только две линии эмиссии, остается риск облучения третьей, поэтому требуется строгое соблюдение мер безопасности, для предупреждения облучения.

Азотные лазеры излучают на длине волны 337,1 нанометров УФ области спектра и используются в качестве импульсных источников во множестве приложений в микроскопии и спектроскопии. Их часто применяют в определенных методиках регистрации изображений и визуализации для накачки молекул красителей, для возбуждения излучения на дополнительных линиях с большей длиной волны Азотные лазеры способны генерировать излучение высокой мощности с чрезвычайно высокой частотой следования импульсов. При попадании излучения в глаз может быть поражена роговица, и, хотя поглощение на хрусталике в некоторой степени защищает сетчатку от ближнего ультрафиолета, нельзя сказать определенно, справедливо ли это для высокомощного импульсного излучения. Самым безопасным подходом при работе с лазерами этого типа является полная защита глаз. К тому же, для их работы требуется высокое напряжение, поэтому контакт с любыми компонентами системы питания может осуществляться только при полном отсутствии заряда.

Наиболее распространенные твердотельные лазеры основаны на введении ионизированного неодима в качестве примесей в уровни основного кристалла (легирование). Материалом для основного кристалла для неодима чаще всего служит алюмоиттриевый гранат, АИГ (YAG), синтетический кристалл, являющийся основой Nd:YAG лазера. Лазеры с неодимом представлены в огромном количестве модификаций, с различными значениями мощности излучения, как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Их накачка может осуществляться полупроводниковым лазером, импульсной лампой, дуговой лампой, а их характеристики могут варьироваться очень значительно в зависимости от конструкции и области назначения. В силу их широко распространенности и определенной степени опасности, которую они в себе несут, от неодимовых лазеров пострадало, возможно, больше всего людей, чем от лазеров других категорий.

Алюмоиттриевые лазеры с неодимом (Nd:YAG) генерируют излучение ближней ИК области на длине волны 1064 нанометров, которое может вызвать серьезное повреждение сетчатки глаза, поскольку оно невидимо и велика вероятность поражения отраженными лучами. Большинство из этих лазеров, используемых в микроскопии, имеют диодную накачку и излучают короткие импульсы высокой интенсивности, опасные даже при попадании в глаза единственного отраженного импульса. Следовательно, любые направления возможного попадания света в глаза должны быть блокированы. В этом случае подходящим вариантом могут быть защитные очки, поглощающие инфракрасный, но пропускающие видимый свет, за исключением приложений, где используются гармоники более высокого порядка. Удвоение частоты производит вторую гармонику на 532 нанометрах (видимый зеленый свет), которая также проходит до сетчатки, и если эта эмиссионная линия используется, необходима дополнительная фильтрация для ослабления зеленого света. Утроение и учетверение частоты обычно применяется в Nd:YAG лазерах для получения третьей и четвертой гармоник на 355 и 266 нанометрах, что представляет различную опасность поражения. В этих случаях следует использовать защитные очки для фильтрации ультрафиолета, и, возможно, средства защиты кожи для предотвращения ожогов. Лазеры, генерирующие инфракрасное излучение мощностью несколько ватт, на второй, третьей и четвертой гармониках выдают сотни милливатт.

Таблица 2. Длины волн излучения наиболее распространенных лазеров

Тип лазера (область спектра)

Длина волны (нанометры)

Эксимерный, аргон-фтор (УФ)

193

Эксимерный, криптон-хлор (УФ)

22

Эксимерный, криптон-фтор (УФ)

248

Эксимерный, ксенон-хлор (УФ)

308

Эксимерный, ксенон- фтор (УФ)

351

Гелий-кадмиевый (УФ, видимый)

325, 442

Азотный (УФ)

337

Криптоновый (видимый)

476, 528, 568, 647

Аргоновый (видимый)

488, 514

На парах меди (видимый)

510, 578

Nd:YAG, вторая гармоника (видимый)

532

Гелий-неоновый (видимый, ближний ИК)

543, 594, 612, 633, 1150, 3390

На парах золота (видимый)

628

На красителе родамине 6G (видимый, перенастраиваемый)

570-650

Рубиновый (видимый)

694

Полупроводниковый диодный (видимый, ближний ИК)

630-1600

Титан-сапфировый (видимый — ближний ИК)

680-1130

Nd:YAG (ближний ИК)

1064

Эрбиевый (ближний ИК)

1540

Фтористый водород (ближний ИК)

2600-3000

СО2 (дальний ИК)

9600, 10600

Хотя излучение некоторых неодимовых лазеров с диодной накачкой имеет относительно невысокую мощность (особенно на гармониках высокого порядка и в непрерывном режиме генерации), в большинстве случаев, мощности их излучения достаточна для поражения, поэтому защита глаз необходима при работе с любым лазером этого типа. Трудность при работе с любым многочастотным лазером, состоит в том, что защитные очки должны перекрывать все опасные эмиссионные линии. При работе с гармониками высокого порядка мы не можем утверждать, что более длинноволновое излучение на основной частоте отсутствует, поэтому у многих коммерческих лазеров есть механизмы для удаления нежелательного излучения оптическим способом. У лазеров с неодимовым легированием, использующих для накачки лампу, вместо диода, существует дополнительная опасность поражения электрическим током из-за высокого напряжения в источниках питания.

Значительное число исследований проводится в поисках альтернативного основного кристалла для присадки в него неодима. По мере их появления в промышленных лазерах, отдельное внимание должно быть уделено безопасной работе с ними. Внедрение устройств, обеспечивающих безопасную работу с новыми лазерами, не всегда поспевает за появлением новых моделей лазеров. На сегодня наиболее распространенной альтернативой алюмоиттриевому гранату является литиево-иттриевый фторид (обозначаемый как YLF), и как импульсные, так и непрерывные Nd:YLF лазеры уже выпускаются серийно. Будучи во многих отношениях похожими на неодимовые:YAG лазеры, лазеры на Nd:YLF немного отличаются по длине основной волны (1047 нанометров), и это должно приниматься во внимание при создании защитных фильтров, как, например, в защитных очках, учитывая их поглощение света на основной гармонике и на гармониках более высокого порядка.

Полупроводниковые диодные лазеры представляют относительно новую технологию, распространяющуюся сейчас быстрыми темпами в разнообразных вариантах. Рабочие характеристики диодных лазеров зависят от множества факторов, включая электрические свойства полупроводника, технологию выращивания, использованную при его производстве и применяемые легирующие примеси. Длина волны излучения, испускаемого лазерной средой, зависит от ширины запрещенной (энергетической) зоны и других характеристик, определяемых структурой полупроводника. Продолжающееся развитие обещает расширение волнового диапазона промышленных диодных лазеров. Сегодня, полупроводниковые диодные лазеры с длинами волн больше 1100 нанометров используются, в основном, в волоконной оптике. Большинство лазеров этой категории основаны на активных слоях смеси индий-галлий-мышьяк-фосфор (InGaAsP) в различных пропорциях. В основном, они излучают на длине волны либо на 1300, либо на 1550 нанометров. Небольшой процент излучения на 1300 нанометров достигает сетчатки глаза, в то время как излучение длин волн, больших 1400 нанометров, представляет наибольшую опасность для роговицы. Серьезные повреждения глаза маловероятны, за исключением излучения достаточно большой мощности. Большинство диодных лазеров, излучающих на 1300 нанометров, маломощны и не представляют серьезной угрозы для глаз, если лазерный пучок не направлен прямо в глаза в течение длительного времени. Неколлимированные пучки излучения диодного лазера и пучки света, выходящие из оптоволокна, имеют большой угол расходимости, что обеспечивает дополнительную степень безопасности. Защитные очки должны использоваться при излучении высокой мощности, если не все излучение полностью направлено или содержится в оптоволокне. При юстировке оптических приборов с излучением в ближней ИК-области, кроме надетых защитных очков, задерживающих инфракрасный свет, можно использовать флуоресцентные экраны или другие тепловизионные устройства (ИК). Диодные лазеры работают на низком напряжении и при слабом токе, поэтому, обычно, не представляют электрической опасности.

Диодные лазеры, излучающие на номинальных длинах волн менее 1100 нанометров, основаны, главным образом, на смесях галлия и мышьяка, но постоянные разработки новых материалов и технологий расширяют диапазон их излучения до более и более коротких волн. С некоторыми исключениями, при работе с диодными лазерами требуются те же меры безопасности, что и с остальными, излучающими в том же диапазоне и на той же мощности. Как говорилось выше, фактором, понижающим, в некоторых случаях, потенциальную опасность диодных лазеров, является высокая расходимость их пучков, благодаря которой энергия пучка рассеивается во многих направления на коротком расстоянии от излучательной поверхности полупроводника. Тем не менее, если в приложении необходимо использовать дополнительную фокусирующую оптику, или какой-либо метод коллимации, этот фактор сводится на нет. Диодные лазеры, работающие на смеси индий-галлий-мышьяк-фосфор (InGaAlP), излучают на 635 нанометрах при милливаттной мощности, поэтому требования безопасности, предъявляемые при работе с ними, аналогичны предъявляемым к гелий-неоновым лазерам той же мощности. Некоторые варианты лазеров на аналогичных диодных смесях, излучают на 660 или 670 нанометрах, и хотя естественная реакция глаза обеспечивает некоторую защиту, глаз не так чувствителен к этим длинам волн, как к излучению на 635 нанометрах, а поэтому рекомендуется использование защитных очков. Необходимо обеспечить фильтрацию именно этих длин волн, так как защитные очки, изготовленные для поглощения больших длин волн, могут быть неэффективными на 660 и 670 нанометрах.

Различные смеси галлия, алюминия, мышьяка (GaAlAs) используются для изготовления диодных лазеров, излучающих в диапазоне от 750 до почти 900 нанометров. Из-за ограниченной чувствительности глаза к излучению на 750 нанометрах (возможно слабое восприятие красного света) и полного отсутствия чувствительности к более длинным волнам, эти лазеры представляют для глаз большую опасность поражения, чем работающие в видимом диапазоне. Диодные лазеры, работающие в этом диапазоне, могут генерировать излучение, значительно более высокой мощности (до нескольких ватт в диодной матрице), что может повредить глаз даже при коротком облучении. Невидимость этого пучка исключает естественную защитную реакцию глаза, поэтому необходимо носить защитные очки, особенно при работе с лазерами большой мощности. Лазеры на смеси индия-галлия-мышьяка (InGaAs) излучают даже на больших длинах волн, поэтому необходимы защитные очки, поглощающие 980-нанометровую линию, опять же для исключения возможности случайного попадания в глаза невидимого излучения.

В итоге, основными опасностями при работе с лазерами являются возможность повреждения глаз и поражения кожи при контакте с лазерным лучом, а также опасность электрического удара из-за высоких напряжений в лазерах. Следует принимать все меры предосторожности во избежание контакта (особенно глаз) с лазерным лучом, а когда это невозможно, необходимо носить защитные очки. При выборе защитных очков или других фильтров существенны четыре фактора: длина волны лазера, характер излучения (импульсный или непрерывный), тип лазерной среды (газ, полупроводник и т. д.) и выходная мощность лазера.

Существуют еще дополнительные, не связанные с излучением, опасности, некоторые из которых относятся к самой микроскопии, а другие встречаются довольно редко. Во многих промышленных приложениях лазеры используются для резки и сварки. Высокие температуры, возникающие при выполнении таких операций, могут способствовать появлению различных вредных дымов и испарений, которые обязательно должны удаляться из рабочих помещений. Это не имеет отношения к лазерам, используемым в оптической микроскопии, однако следует учитывать и соблюдать общие правила техники безопасности. В системах, накачиваемых импульсными лампами, существует опасность взрыва лампы при нагнетании в ней высокого давления. Корпус прибора должен быть сконструирован таким образом, чтобы удержать все осколки лампы, в случае такого взрыва. Для охлаждения лазеров (рубинового или с неодимовым легированием, например) могут использоваться криогенные газы, такие как жидкий азот или гелий. При попадании этих газов на кожу возможны ожоги. Если значительное количество газов выпускается в закрытом помещении, они, замещая собой находящийся в помещении воздух, могут вызвать недостаток кислорода. Электрическая безопасность, связанная с лазерным оборудованием, уже обсуждалась выше, но ее нельзя переоценить, так как корпуса приборов, предназначенные для защиты от поражения электрическим током, обычно снимаются при установке лазера, юстировке и техническом обслуживании. Некоторые лазерные системы (класса IV или 4, особенно) потенциально пожароопасны.


ЛАЗЕРНЫЕ ДИОДЫ LD, SLED И DPSSL

Основное различие между обычными светодиодами и лазерными диодами заключается в типе излучения фотонов: в светодиодах при соответствующей поляризации полупроводникового pn перехода происходит спонтанное излучение, а в лазерных диодах — вынужденное. Такое вынужденное излучение фотонов может происходить, когда в зоне проводимости полупроводника больше электронов, чем в валентной зоне, что называется инверсией заполнения. Тогда может произойти оптическое усиление пучка фотонов, генерируемых на стыке. Но изменение ширины полосы на противоположное невозможно в системе только с двумя уровнями энергии, соответствующими зоне проводимости и валентной зоне. На практике используются сложные полупроводниковые материалы с 3 или 4 уровнями.

Лазерные диоды LD

Природа испускаемого излучения зависит от того, как происходит генерация и испускание фотонов из pn-перехода. В случае светодиодов это некогерентное излучение, содержащее волны разной частоты и, следовательно, разного цвета. Лазерные диоды излучают когерентное и монохроматическое излучение, распространяющееся слегка расходящимися пучками, что влияет на возможности и области применения обоих типов диодов.

Что касается лазерных LED, они открывают возможности для производства синих диодов. Голубые лазерные диоды из нитрида галлия GaN могут излучать свет в диапазоне от ультрафиолета до голубого (370–500 нм), в зависимости от химического состава активного слоя в полупроводниковой структуре. Пороговые напряжения при которых возникает лазерный эффект, составляют от 3,8 до 5,5 В, а пороговая плотность тока находится в диапазоне 2–5 кА / см2.

Как и в случае с обычными светодиодами, белый свет в лазерных диодах (LD) чаще всего получается с использованием синего диода и люминофора. Но эти диоды предоставляют дополнительные возможности благодаря тому, что люминофор может быть установлен не только рядом с диодным кристаллом в том же корпусе, но и на некотором расстоянии от него (системы LARP — Laser Activated Remote Phosphors). 

Кроме того, люминофор можно наносить на подложку, которая пропускает или отражает луч. Используя эти возможности и соответствующие оптические системы для направления и фокусирования луча, можно получить множество цветовых и геометрических вариантов освещения.

Суперлюминесцентные диоды

В суперлюминесцентном диоде (SLD или SLED — суперлюминесцентный светодиод) для излучения света используется явление суперлюминесценции. Как и лазерный диод, он имеет относительно высокую мощность и яркость, и в то же время — как обычный светодиод — низкую когерентность излучаемого света. В диодной структуре, которая аналогична структуре используемой в диоде LED, для усиления светового луча делается оптическое волокно, но без отражающих зеркал. Примеры применений: оптическая когерентная томография, сканирующая интерферометрия, оптические датчики, волоконно-оптические гироскопы и волоконно-оптическая связь.

Лазерные диоды для накачки твердотельных лазеров DPSSL

Также стоит обратить внимание на использование лазерных диодов в устройствах для получения зеленого, желтого и синего лазерного излучения. Популярным продуктом в этой группе выступают индикаторы, устройства измерения и нивелирования расстояний, оптические прицелы, а также источники информации и предупреждающего света.

Кроме того, с их помощью выполняются прецизионные операции в промышленности, типа сверления и обрезки печатных и гибких печатных плат, обрезки резисторов и резки плат ITO, до операций, инспекций и графических работ, а также точной маркировки продуктов и их микрообработки, включая такие материалы, как стекло, кремний, керамика и металлы. Такие лазеры также можно использовать в медицинской и косметической хирургии.

В качестве исходного компонента устройств DPSSL используется полупроводниковый GaAlAs-лазерный диод мощностью несколько сотен мВт, излучающий инфракрасную волну с длиной 808 нм. Это излучение питает (накачивает) лазерный диод — лазер Nd: YAG, сформированный на основе кристалла иттрий-алюминиевого граната, легированного ионами неодима (или на основе ортованадата иттрия, также легированного неодимом Nd: YVO4, что обеспечивает большее усиление и компактность конструкции). Этот лазер излучает в ближней инфракрасной области с длиной волны 1064 нм.

Следующим шагом будет удвоение частоты (выделение 2-й гармоники) излучаемой волны, уменьшив ее длину до 532 нм, что соответствует зеленому цвету. Это достигается за счет использования нелинейных свойств кристалла, известного под кратким названием KTP. Это титанилфосфат калия KO5PTi (или KTiOPO4). С использованием других материалов, таких как трибрат лития LBO или бетаборат бария BBO, также возможно утроить или даже учетверить частоту излучения. В случае необходимости в желтом свете желаемый эффект достигается путем управления длинами волн, излучаемых с использованием кристаллов из описываемых групп материалов. Но в устройствах DPSSL излучающих синий свет, есть и другие материалы, такие как соединения бария и бора.

Конечно использование двойного преобразования излучаемых длин волн снижает энергоэффективность, но положительным моментом будет возможность дешево получить сильные сфокусированные пучки излучения выбранных цветов. Особенно высокие уровни мощности (порядка кВт) могут быть достигнуты при импульсном режиме работы лазеров DPSSL.

Области применения LED и LD

Доминирующее положение в качестве источников света в системах освещения сейчас занимают светодиоды, которые уже заменили лампочки накаливания и люминесцентные источники, а также ртутные и натриевые лампы. Это связано с хорошими эксплуатационными характеристиками и высокой энергоэффективностью, обеспечивающей низкие эксплуатационные расходы и значительную экономию энергии. Но лазерные диоды имеют своё преимущество в ряде устройств. Это относится не к относительно простым и массивным осветительным установкам, а скорее к устройствам и системам с особыми требованиями. Такие требования могут быть эффективно выполнены с использованием когерентных световых пучков, особенно большой мощности.

  • Основные области применения светодиодов: освещение жилых, офисных, торговых и производственных помещений, освещение открытых пространств и инфраструктуры, таких как улицы, тротуары, площади, мосты, стадионы, туннели, автостоянки, здания, элементы индикации в сигнальных и информационных системах, оборудование и освещение для авто.
  • Лазерные диоды также используются в различных устройствах и системах, например, в проекторах, отображающих надписи на козырьках и линзах очков, освещении открытых пространств, освещении сцен и автомобильных фарах. В последнем случае при меньшей выходной мощности, чем у светодиодов, дальность света почти вдвое больше (до 500 м).

Питание и управление LED

Светодиоды питаются постоянным напряжением. Номинальное прямое напряжение диодов составляет порядка нескольких вольт, а прямые токи обычно находятся в диапазоне от нескольких мА до ампер. Разработанные схемы источников питания, которые на самом деле являются токовыми драйверами, обеспечивают стабильное управление и хорошее качество освещения, а также оптимальные условия работы светодиодов с минимальными потерями тепла. Регулируя значение тока, относительно легко изменить яркость освещения и, таким образом, выполнить функцию диммера.

   Форум по LED

   Форум по обсуждению материала ЛАЗЕРНЫЕ ДИОДЫ LD, SLED И DPSSL



МИКРОФОНЫ MEMS

Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.




SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.


Лазерный диод цоколевка

Проецируя на стену или потолок луч лазерного диода, можно получить различные световые эффекты. Действительно, световой луч диода может описывать самые замысловатые фигуры, взаимодействуя с подвижными зеркалами. Модуляция луча получается в результате изменения скорости вращения двух электродвигателей, на оси которых установлены зеркала. Изменение скорости моторов может производиться в зависимости от музыкальной обстановки, вручную или случайным образом. Сложность получаемых фигур зависит от числа зеркал.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лазерный модуль режущий на базе лазерного диода мощностью 5 5 ватт

1782 — 1,5 мкм лазерные диоды высокой мощности


В статье пойдет речь о типах корпусов лазерных диодов, а в конце статьи приведена цоколевка самых распространенных из них. Корпус HHL самый большой стандартный корпус для диода. Его размер примерно 3,5 квадратных сантиметра.

Предназначен для очень горячих диодов от 2Вт и выше. Используется восновном в лазерных модулях высокой мощности, а также модифицированная версия данного корпуса используется в оптических каналах связи.

TO3 это 9ти ножковый корпус. В нем могут использоваться диоды до 5Вт, но обычно дело ограничивается 1Вт и 2Вт диодами. C-mount — это открытый корпус для диодов вплоть до 5Вт при использовании дополнительного охолаждения. Корпус 9MM используется в лазерах до 2Вт. Это идеальный, дешевый корпус для недорогих лазерных устройтсв.

TO56 — 5. Синие нм диоды, как не странно, тоже выполнены в нем. T — 3х ножный корпус для лазеров вплоть до 5Вт. Используется в недорогих оптических каналах связи.

Корпус T отличается тем, что на него очень легко можно установить охолаждение. В таком корпусе выполнены некоторые отечественные импульсные лазеры с трансформатором внутри.

Open-Cavity Open Can Диоды — это открытые и очень мощные диоды. Общий — минус, он же на корпусе. Цоколевка фиолетового ЛД из blu-ray кареток и синего нм диода :. В корпусе TO18 не поместится никакой импульсный трансформатор тока.

В тех, что поменьше, импульсный трансформатор имеет одно ферритовое кольцо. В тех, что побольше, импульсный трансформатор имеет два ферритовых кольца. Правда, в этой статье речь идёт только о лазерных диодах и не упоминаются излучатели лазеров импульсного режима работы с трансформатором тока внутри и собственно лазеры с интегральным генератором тока накачки внутри. Поэтому предоставим автору возможность дополнить статью, если он захочет. Ребят, помогайте очень нужно собрать лазер диод есть только 1 но у него 10 выводов его цоклевку не нашел диодPF JDHT если фото надо, напишите, скину.

Добрый день! Имеем возможность поставить интересующие Вас изделия. Ответ на Ваш запрос будет выслан после предоставления более полной Вашей контактной информации. Если Вы представляете организацию, то необходимы реквизиты Вашего предприятия.

Если Вы являетесь частным лицом, то необходимо указать полностью ФИО, адрес доставки и Ваш контактный телефон. Пожалуйста, направьте необходимую информацию по e-mail,.

С уважением, Сучков Михаил Анатольевич cmamac bk. Пишите пожалуйста свои предложения на эту почту: pan. Пишите пожалуйста на эту почту: pan.

Купим только новые в заводской упаковке с паспортами обязательно Илпи;Илпиа до штук. Ждём предложение с ценами и сроками поставки и отгрузки продукции обязательно указывайте пожалуйста количество,и где когда территориально можно решить эту продукцию, спасибо большое Вам ждём ответа?

Имя обязательно. Mail не будет опубликовано обязательно. Имя пользователя:. Запомнить меня. Категории L. Если у вас сломался лазерный проектор, либо вы хотите чтобы мы его спроектировали и сделали, обращайтесь! Мы професионально спроектируем, просчитаем параметры и соберем лазерный проектор из необходимых комплектующих, который будет гораздо надежней и выгоднее, чем покупное готовое решение.

Возможна настройка и замена сканеров на более скоростные. C-mount C-mount — это открытый корпус для диодов вплоть до 5Вт при использовании дополнительного охолаждения. TO56 TO56 — 5. T03F Модификация T03 корпуса специально для оптических каналов связи. T T — 3х ножный корпус для лазеров вплоть до 5Вт. TO5 T Корпус T отличается тем, что на него очень легко можно установить охолаждение.

Цоколевка красных ЛД из дисководов: Общий — минус, он же на корпусе. В современных моделях фотодиод обычно отсутствует. Опубликовано в рубрике Начинающим , Теория.

Читать в первую очередь. Рома :. Михаил :. Степан Панасюк :. Ami Hu :. Стефан :. Георг :. Оставить комментарий Нажмите, чтобы отменить ответ. Облако тегов DPSS dvd-rw lasershow RGB RGV Желтый лазер Зеленый лазер ИК ЛД Проектор Синий лазер Спирограф безопасность выбор лазера гальвонометры голография длина волны драйвер защита зеркала излучение история лазеров лазер лазер из dvd лазерная указка лазерное излучение лазерное шоу лазерные указки лазерные шоу лазерный диод лазеры нанометры наука нм новичкам опыты питание покупка лазера применение лазеров проекторы самодельный лазер спектроскопия типы лазеров указка.

Первый Российский сайт о лазерах и лазерных указках.


. : UNDIYING — Практический учебник по пользованию лазерными диодами : .

Все радиолюбители в каком то этапе своей практики делали или хотели сделать настоящий режущий лазер. Сама идея кажется сложной, особенно если нет навыков о создании таких девайсов, но все гораздо проще! Сердцем режущего лазера служит лазерный диод, остальное батарейки, стабилизатор тока и т. Тут хочу заметить, что обычный лазерный диод из двд проигрывателей не подойдет! Далее нужно разобрать дисковод и снять оптическую часть. Лазерный диод сразу бросается на глаза, его нужно аккуратно извлечь. Все остальное бросаем в мусор, нам из привода нужен только лазерный диод.

Под термином «лазерный диод» понимается лазер полупроводникового типа, основа конструкции которого представлена диодом.

Из лазера сделать мощный лазер. Самодельный мощный лазер

Лазерный диод лабораторный инфракрасный nm мВт TO18 5. Требует особо аккуратного обращения. Лазерный диод очень чувствителен к статическому электричеству, перед использованием необходимо соединить все выводы диода вместе проводником проволокой, фольгой , после чего присоединить к выводам электролитический конденсатор емкостью 47 — мкФ в зависимости от целей использования — 47 мкф ставится при необходимости модулирования мощностью лазера и керамический емкостью 0,1 — 1,0 мкФ. Также рекомендуется параллельно присоединить кремниевый диод в обратной полярности для избежания повреждения лазерного диода. Обратное напряжение более 2В и обратный ток более 25 мкА выводят лазерный диод из строя! Помните, что даже кратковременное превышение тока — в доли микросекунд — приводят к выходу лазерного диода из строя — у Вас останется просто инфракрасный диод Рекомендуется использовать только с радиатором для отвода тепла.

Как подключить лазерный диод: схема подключения

Его работа основана на возникновении инверсии населённостей в области p-n перехода при инжекции носителей заряда. Когда на анод обычного диода подаётся положительный потенциал, то говорят, что диод смещён в прямом направлении. При этом дырки из p-области инжектируются в n-область p-n перехода , а электроны из n-области инжектируются в p-область полупроводника. Такой процесс называется спонтанным излучением и является основным источником излучения в светодиодах.

Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды полупроводники для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода.

Диодные лазеры

Да потому что лазерный диод это готовый покупной лазер и DIY тут приложимо разве что в создании источника питания, фетишного корпуса и формирующего объектива и то, если нужен. Перевод слова undying на русский язык звучит как «нечисть». Нечто, вызывающее страх и отвращение. Мощные лазерные диоды страха и отвращения, конечно не вызывают. Скорее зависть. Но для «трушного» разработчика самодельных лазеров «докатиться» до пользования готовыми лазерами это, как бы «не комильфо».

Делаем мощный прожигающий лазер из DVD привода своими руками

DLM-DR является компактным универсальным драйвером лазерного диода, совмещающим в себе прецизионный источник тока и контроллер термоэлектрического модуля, охлаждающего лазерный диод. Драйвер предназначен для работы в режиме стабилизации тока лазерного диода вблизи произвольного значения в диапазоне от мА до 10 А. Это позволяет использовать драйвер с диодами, имеющими на своём выходе десятки ватт оптической мощности, в том числе диодами, требующими напряжения питания вплоть до 10 В. Драйвер может управляться как непосредственно при помощи сенсорного экрана и пары кнопок, расположенных на лицевой панели корпуса, так и удалённо, при помощи компьютера под управлением операционной системой Windows и специального программного обеспечения. Программное обеспечение предоставляет доступ к расширенным настройкам устройства, позволяет пользователю задать такие параметры работы диода, как:.

Если вы задались серьёзной целью сделать лазер то просмотрите справочник и выберете подходящий по параметрам лазерный диод.

Лазерный диод, Устройство, Распиновка.

Открытый портал лазеростроителей. Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Форум самодельщиков: Лазерный диод — Форум самодельщиков

Лазерные диоды находят применение в самых различных радиолюбительских конструкциях. Питание лазерного диода может осуществляться, как от батареи или аккумуляторного источника питания, так и от стационарной сети промышленным напряжением вольт. В последнем случае необходима более тщательная защита от всплесков тока или напряжения, поскольку лазерный диод представляет собой довольно чувствительный к таким явлениям элемент и может выйти из строя даже при очень кратковременном превышении тока или напряжения. В состав схемы входят батарея или аккумулятор напряжением девять вольт, токоограничивающий резистор и непосредственно лазерный модуль.

Лазерный диод-полупроводниковый лазерный аппарат, который очень похож, как по форме, так и работы, светоизлучающий диод СИД.

:: СХЕМА САМОДЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА ::

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Лазерные диоды — ранее изготовление лазеров было связано с большими трудностями, так как для этого необходим маленький кристалл и разработка схемы для его функционирования. Для простого радиолюбителя такая задача была невыполнимой. С развитием новых технологий возможность получения лазерного луча в бытовых условиях стала реальностью. Электронная промышленность сегодня производит миниатюрные полупроводники, которые могут генерировать луч лазера.

Лазерный диод

В статье пойдет речь о типах корпусов лазерных диодов, а в конце статьи приведена цоколевка самых распространенных из них. Корпус HHL самый большой стандартный корпус для диода. Его размер примерно 3,5 квадратных сантиметра. Предназначен для очень горячих диодов от 2Вт и выше.


Подключить двухчастотный лазерный диод an 40. Драйвер для лазерного диода — схема подключения лазера. О лазерном диоде

Лазерные диоды — ранее изготовление лазеров было связано с большими трудностями, так как для этого необходим маленький кристалл и разработка схемы для его функционирования. Для простого радиолюбителя такая задача была невыполнимой.

С развитием новых технологий возможность получения лазерного луча в бытовых условиях стала реальностью. Электронная промышленность сегодня производит миниатюрные полупроводники, которые могут генерировать луч лазера. Этими полупроводниками стали лазерные диоды.

Повышенная оптическая мощность и отличные функциональные параметры полупроводника позволяют применять его в измерительных устройствах повышенной точности как на производстве, в медицине, так и в быту. Они являются основой для записи и чтения компьютерных дисков, школьных лазерных указок, уровнемеров, измерителей расстояния и многих других полезных для человека устройств.

Возникновение такого нового электронного компонента является революцией в создании электронных устройств разной сложности. Диоды высокой мощности образуют луч, который используется в медицине при выполнении различных хирургических операций, в частности по восстановлению зрения. Луч лазера способен быстро произвести коррекцию хрусталика глаза.

Лазерные диоды используются в измерительных приборах в быту и промышленности. Устройства изготавливают с разной мощностью. Мощности 8 Вт хватит для сборки в бытовых условиях портативного уровнемера. Этот прибор надежен в работе, способен создать лазерный луч очень большой длины. Попадание лазерного луча в глаза очень опасно, так как на малом расстоянии луч способен к повреждениям мягких тканей.

Устройство и принцип работы

В простом диоде на анод подается положительное напряжение, то речь идет о смещении диода в прямом направлении. Дырки из области «р» инжектируются в область «n» р-n перехода, а из области «n» в область «р» полупроводника. При расположении дырки и электрона рядом друг с другом, то они рекомбинируют и выделяют фотонную энергию с некоторой длиной волны и фонона. Этот процесс получил название спонтанного излучения. В светодиодах он является главным источником.

Но при некоторых условиях дырка и электрон способны находиться перед рекомбинацией в одном месте продолжительное время (несколько микросекунд). Если по этой области в это время пройдет фотон с частотой резонанса, то он вызовет вынужденную рекомбинацию, и при этом выделится второй фотон. Его направление, фаза и вектор поляризации будут абсолютно совпадать с первым фотоном.

Кристалл полупроводника изготавливают в виде тонкой пластинки формы прямоугольника. По сути дела, эта пластинка и играет роль оптического волновода, в котором излучение действует в ограниченном объеме. Поверхностный слой кристалла модифицируется с целью образования области «n». Нижний слой служит для создания области «р».

В конечном итоге получается плоский переход р-n значительной площади. Два боковых торца кристалла подвергают полировке для создания параллельных гладких плоскостей, образующих оптический резонатор. Случайный фотон перпендикулярного плоскостям спонтанного излучения пройдет по всему оптическому волноводу. При этом перед выходом наружу фотон несколько раз будет отражаться от торцов и, проходя вдоль резонаторов, создаст вынужденную рекомбинацию, образуя при этом новые фотоны с такими же параметрами, чем вызовет усиление излучения. Когда усиление превзойдет потери, начнется создание лазерного луча.

Существуют различные типы лазерных диодов. Основные из них выполнены на особо тонких слоях. Их структура способна создавать излучение только параллельно. Но если волновод выполнить широким в сравнении с длиной волны, то он будет функционировать уже в различных поперечных режимах. Такие лазерные диоды называют многодомовыми.

Использование таких лазеров оправдано для создания повышенной мощности излучения без качественной сходимости луча. Допускается некоторое его рассеивание. Этот эффект используется для накачки других лазеров, в химическом производстве, лазерных принтерах. Однако при необходимости определенной фокусировки луча, волновод должен выполняться с шириной, сравнимой с длиной волны.

В этом случае ширина луча зависит от границ, которые наложены дифракцией. Такие приборы используются в запоминающих оптических устройствах, оптоволоконной технике, лазерных указателях. Необходимо заметить, что эти лазеры не способны поддержать несколько продольных режимов, и излучать лазерный луч на разных длинах волн в одно время. Запрещенная зона между уровнями энергии «р» и «n» областей диода влияет на длину волны луча.

Лазерный луч на выходе сразу расходится, так как излучающий компонент очень тонкий. Чтобы компенсировать это явление и создать тонкий луч, используют собирающие линзы. Для широких многодомовых лазеров используются цилиндрические линзы. В случае однодомовых лазеров, при применении симметричных линз, лазерный луч будет иметь эллиптическое поперечное сечение, так как вертикально расхождение превосходит размер луча в горизонтальной плоскости. Наглядным примером для этого служит лазерная указка.

В рассмотренном элементарном устройстве нельзя выделить определенную длину волны, кроме волны оптического резонатора. В устройствах, имеющих материал, способный усилить луч в большом интервале частот, и с несколькими режимами, возможно действие на разных волнах.

Обычно лазерные диоды функционируют на одной волне, обладающей, однако значительной нестабильностью, и зависящей от различных факторов.

Разновидности

Устройство рассмотренных выше диодов имеет n-р структуру. Такие диоды имеют низкую эффективность, требуют значительную мощность на входе, и работают только в режиме импульсов. По-другому они работать не могут, так как быстро перегреются, поэтому не получили широкого применения на практике.

Лазеры с двойной гетероструктурой имеют слой вещества с узкой запрещенной зоной. Этот слой находится между слоями материала, у которого широкая запрещенная зона. Обычно для изготовления лазера с двойной гетероструктурой применяют арсенид алюминия-галлия и арсенид галлия. Каждыи из этих соединений с двумя разными полупроводниками получили название гетероструктуры.

Достоинством лазеров с такой особенной структурой является то, что область дырок и электронов, которую называют активной областью, находится в среднем тонком слое. Следовательно, что создавать усиление будут намного больше пар дырок и электронов. В области с малым усилением таких пар останется мало. В дополнение свет станет отражаться от гетеропереходов. Другими словами излучение будет полностью находиться в области наибольшего эффективного усиления.

Диод с квантовыми ямами

При выполнении среднего слоя диода более тонким, он начинает функционировать в качестве квантовой ямы. Поэтому электронная энергия будет квантоваться вертикально. Отличие между уровнями энергии квантовых ям применяется для образования излучения вместо будущего барьера.

Это эффективно для управления волной луча, зависящей от толщины среднего слоя. Такой вид лазера намного эффективнее, в отличие от однослойного, так как плотность дырок и электронов распределена более равномерно.

Гетероструктурные лазерные диоды

Основной особенностью тонкослойных лазеров является то, что они не способны эффективно удерживать луч света. Для решения этой задачи по обеим сторонам кристалла прикладывают два дополнительных слоя, которые обладают более низким преломлением, в отличие от центральных слоев. Подобная структура похожа на световод. Она намного лучше удерживает луч. Это гетероструктуры с отдельным удержанием. По такой технологии произведено большинство лазеров в 90-х годах.

Лазеры с обратной связью в основном применяют для волоконно-оптической связи. Для стабилизации волны на р-n переходе выполняют поперечную насечку для создания дифракционной решетки. Из-за этого в резонатор возвращается и усиливается только одна длина волны. Такие лазеры имеют постоянную длину волны. Она определена шагом насечки решетки. Под действием температуры насечка изменяется. Подобная модель лазера является основой телекоммуникационных оптических систем.

Существуют также лазерные диоды VСSЕL и VЕСSЕL , которые являются поверхностно-излучающими моделями с вертикальным резонатором. Их отличие состоит в том, что у модели VЕСSЕL резонатор внешний, и его конструкция бывает с оптической и токовой накачкой.

Особенности подключения

Лазерные диоды используются во многих устройствах, где необходим направленный световой луч. Основным процессом в сборке устройства с применением лазера своими руками является правильное подключение.

Лазерные диоды отличаются от led диодов миниатюрным кристаллом. Поэтому в нем концентрируется большая мощность, а следовательно и величина тока, что может привести к выходу его из строя. Для облегчения работы лазера существуют особые схемы устройств, которые называются драйверами.

Лазерам необходимо стабильное питание. Однако существуют их модели, имеющие красное свечение луча, и функционирующие в нормальном режиме даже с нестабильной сетью. Если имеется драйвер, то все равно диод нельзя подключать напрямую. Для этого дополнительно нужен датчик тока, роль которого часто играет резистор, подключенный между этими элементами.

Такое подключение имеет недостаток в том, что отрицательный полюс питания не соединен с минусом схемы. Другим недостатком является падение мощности на резисторе. Поэтому перед подключением лазера необходимо тщательно подобрать драйвер.

Виды драйверов

Существуют два главных вида драйверов, способных обеспечить нормальный режим эксплуатации лазерных диодов.

Импульсный драйвер выполнен по аналогии импульсного преобразователя напряжения, способного повышать и понижать этот параметр. Мощности выхода и входа такого драйвера примерно равны. Однако, существует некоторое выделение тепла, на которое расходуется незначительное количество энергии.

Линейный драйвер действует по схеме, которая чаще всего подает напряжение на диод больше, чем требуется. Для его снижения необходим транзистор, преобразующий излишнюю энергию в теплоту. Драйвер имеет малый КПД, поэтому не нашел широкого применения.

При применении линейных микросхем в качестве стабилизаторов, при уменьшении напряжения на входе диодный ток будет снижаться.

Так как питание лазеров выполняется двумя видами драйверов, схемы подключения имеют отличия.

Схема также может содержать источник питания в виде батареи или аккумулятора.

Аккумуляторы должны выдавать напряжение 9 вольт. Также в схеме должен быть резистор, ограничивающий ток, и лазерный модуль. Лазерные диоды можно найти в неисправном приводе дисков от компьютера.

Лазерный диод имеет 3 вывода. Средний вывод подключается к минусу (плюсу) питания. Плюс подключается к правой, либо левой ножке, в зависимости от фирмы изготовителя. Чтобы определить нужную ножку для подключения, необходимо подать питание. Для этого можно взять две батарейки по 1,5 В и сопротивление 5 Ом. Минус источника подключают к средней ножке диода, а плюс сначала к левой, затем к правой ножке. Путем такого эксперимента можно увидеть, какая из этих ножек является «рабочей». Таким же методом диод подключают к микроконтроллеру.

Лазерные диоды могут работать от пальчиковых батареек, аккумулятора сотового телефона. Однако нельзя забывать, что дополнительно требуется ограничивающий резистор номиналом 20 Ом.

Подключение к бытовой сети

Для этого нужно обеспечить вспомогательную защиту от всплесков напряжения высокой частоты.


Стабилизатор и резистор создают блок предотвращающий перепады тока. Для выравнивания напряжения применяют стабилитрон. Емкость предотвращает возникновение скачков напряжения высокой частоты. При правильной сборке обеспечивается стабильная работа лазера.

Порядок подключения

Наиболее удобным для работы будет красный диод мощностью около 200 мВт. Такие лазерные диоды установлены на дисковые приводы компьютеров.

  • Перед подключением с помощью батарейки проверить работу лазерного диода.
  • Выбрать необходимо самый яркий полупроводник. Если диод взят из дискового привода компьютера, то он светит инфракрасным светом. Луч лазера запрещается наводить на глаза, так как это приведет к повреждению глаз.
  • Диод монтировать на радиатор для охлаждения, в виде алюминиевой пластины. Для этого предварительно сверлить отверстие.
  • Между диодом и радиатором промазать термопастой.
  • Резистор на 20 Ом и 5 ватт подключить по схеме с батарейками и лазером.
  • Диод шунтировать керамическим конденсатором любой емкости.
  • Отвернуть от себя диод и проверить его работу, подключив питание. Должен появиться красный луч.

При подключении следует помнить о безопасности. Все соединения должны быть качественными.

При генерации лазерного излучения более важен не ток лазерного диода, а его напряжение. В момент подачи на анод положительного потенциала, начинается смещение p-n перехода по прямому направлению. Это начинается инжекция дырок из p-зоны в n и аналогичную инжекцию электронов в противоположном направлении. Близкое расположение электронов и дырок запускает их рекомбинаци. Данное действие сопровождается генерацией фотонов определённой длиной волны

Это физическое явление получило название спонтанного излучения и применительно к лазерным диодам считается основным способом генерации лазерного излучения.

Полупроводниковый кристалл лазерного диода представляет собой тонкую прямоугольную пластинку. Деление на p и n части здесь осуществляется по принципу не слево направо, а сверху вниз. То есть, в верхней части кристаллав расположена p-область, а ниже — n-область.

Поэтому площадь p-n перехода достаточно велика. У лазерного диода торцевые стороны отполированы, т.к для формирования оптического резонатора (Фабри-Перо) необходимо наличие параллельных плоскостей максимальной гладкости. Перпендикулярно направленный в отношении одной из них фотон будет двигаться по всему оптическому волноводу, периодически отражаясь от боковых торцевых сторон, пока не выйдет из резонатора.

Во время такого движения фотон спровоцирует нескольких актов вынужденной рекомбинации, т.е генерирование аналогичных фотонов и тем самым усиливая лазерное излучение. В тот момент времени, когда усиление достаточно для перекрытия потерь, начинается лазерная генерация.

Главная отличительная особенность между светодиодами и лазерными диодами – это ширина спектра излучения. Светодиоды имеют широкий спектр излучения, в то время как лазерные имеют очень узкий спектр.


Принцип работы обоих полупроводниковых источников базируется на явлении электролюминесценции-излучении света материалом, через который течет электрический ток, вызванный электрическим полем. Излучение вследствие электролюминесценции характеризуется сравнительно узким спектром шириной в 0,1…3 нм для лазерных диодов и 10…50 нм у светодиодов.

Для подключения лазерного диода необходима специальная электронная схема, называемая драйвером лазерного диода. На практическом примере ниже мы покажем, как своими руками собрать простой драйвер лазерного диода на основе стабилизатора напряжения LM317.

Драйвер это особая схема подключения, которая применяется для ограничения тока и дальнейшей подачи его на лазерный диод, чтобы он работал правильно и не сгорел при первом же включении, в случае если мы напрямую подключим его к блоку питания.

Если ток будет низким лазерный светодиод не включится из-за отсутствия необходимого уровня мощности. Таким образом, схема драйвера предназначена для обеспечения правильного токового номинала, при котором лазерный диод перейдет в свое рабочее состояние. Простому светодиоду хватит обычного резистора для ограничения тока, но в случае с лазерным нам понадобится схема подключения для ограничения и регулировки тока. Для этих целей отлично подойдет микросборка .

Трехвыводная микросхема LM317 это типовой стабилизатор напряжения. На своем выходе он может выдавать напряжение от 1.25 до 37 вольт. Внешний вид LM317 с подписанными выводами представлен на изображении выше.

Микросхема является отличным регулируемым стабилизатором, иными словами можно легко изменять значение напряжения на выходе в зависимости от потребностей на выходе схемы, используя два внешних сопротивления, подключенные к линии регулировки (Adjust). Эти два резистора работают как делитель напряжения, применяемый для уменьшения уровня выходного напряжения.


Конструкцию за пять минут можно собрать на макетной плате. Работает схема так. Когда от батарейки начинает идти напряжение номиналом 9 вольт, оно сначала протекает через керамический конденсатор (0.1 мкФ). Эта емкость применяется для фильтрации высокочастотного шума от источника постоянного тока и обеспечивает входной сигнал для стабилизатора. Потенциометр (10 КОм) и сопротивления (330 Ом), подключенные к линии настройки, применяются в роли схемы ограничения напряжения. Выходное напряжение полностью зависит от значения этих сопротивлений. Выходное напряжение стабилизатора попадает на фильтр второго конденсатора. Эта емкость ведет себя как балансировщик мощности при фильтрации флуктуирующих сигналов. В результате можно изменять интенсивность лазерного излучения, вращая ручку потенциометра.

Эта схема, достаточно точная и не требующая большого числа компонентов, предназначена для управления лазерным диодом и разработана в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оборудованию медицинского назначения. Сейчас устройство проходит клинические испытания. Характеристики лазерных диодов подвержены кратко- и долговременному дрейфу, обусловленному температурой и старением. Обычно они управляются постоянным током, поэтому их выходную оптическую мощность контролируют и, в соответствии с ее изменениями, регулируют ток.

Корпус конструкции заземлен, поэтому конфигурация источника постоянного тока рассчитана на включение силового транзистора в верхнее плечо лазера, а не на более простой вариант противоположный вариант. Кроме того, чтобы избежать «татуировки» пациента, ток должен быть изначально ограничен.

В схеме с однополярным питанием +5 В резистор R1, измеряющий и ограничивающий ток, и p-канальный МОП-транзистор Q1 образуют истоковый повторитель (Рисунок 1). Затвор МОП-транзистора находится под напряжением, немного превышающем напряжение истока, поэтому транзистор частично открыт, и ток лазерного диода создает падение напряжения на резисторе R1. В худшем случае, когда Q1 открыт полностью, максимальный ток лазера определяется выражением

R DS(SAT) = 25 мОм — сопротивление открытого канала МОП-транзистора,
V LASER = 2.0 В — напряжение на лазерном диоде.

Значения R DS(SAT) и V LASER были взяты из справочных данных на транзистор и лазерный диод, соответственно. Выбор сопротивления резистора R1 определяется требованиями к величине тока лазера (в данном случае, 250 мА) с учетом коррекции, вносимой прямым напряжением лазерного диода, типичное значение которого равно 2.0 В. Решая уравнение относительно R1, получаем:

где I LASER = 250 мА.

Сопротивление R DS(SAT) настолько мало, что его можно не учитывать. При известных значениях R1 и максимального тока лазерного диода мощность, рассеиваемая R1, может быть рассчитана по формуле

откуда следует, что резистор с допустимой рассеиваемой мощностью 800 мВт обеспечит небольшой дополнительный запас.

Величина тока лазера устанавливается с помощью ЦАП, выходное напряжение которого задается логометрически. В качестве опорного здесь используется напряжение источника +5 В, поэтому выход ЦАП отслеживает все флуктуации питания. Во время работы на выходе АЦП устанавливается требуемая величина управляющего напряжения. Делитель R2, R3 масштабирует эту уставку относительно номинального питания +5 В.

Например, если выходное напряжение ЦАП задано равным половине шкалы, то есть +2.5 В, напряжение между R2 и R3, (или на неинвертирующем входе ОУ IC1), будет равно +3.5 В. Включенная в контур обратной связи IC1 регулирует напряжение на затворе Q1 и, соответственно, ток, походящий через R1, Q1 и лазерный диод. Режим схемы стабилизируется, когда напряжение обратной связи станет равным +3.5 В. В этом установившемся режиме на резисторе R1 падает 5 В — 3.5 В = 1.5 В, и ток равен 125 мА, то есть, находится в середине шкалы. Аналогично, если на выходе ЦАП установить минимальное значение 0 В, напряжение на неинвертирующем входе IC1 будет равно +2 В. IC1 будет увеличивать напряжение на затворе Q1 до тех пор, пока падение напряжения на R1 не вырастет до 3 В, а ток, соответственно, до 250 мА. Это точка насыщения, в которой Q1 полностью открыт, и прямое напряжение на лазерном диоде равно +5 В минус падение напряжения на R1.

В полную схему должны быть включены элементы R4 и C1, обеспечивающие стабильность контура регулирования и имеющие частоту среза f, равную

Отдельное внимание следует уделить процессу, происходящему в схеме при скачкообразном изменении управляющего напряжения, на время которого ОУ, работавший до этого как сумматор напряжений уставки и обратной связи, становится повторителем напряжения, и на его выходе стремится возникнуть ступенька. В связи с этим в нашем примере добавлен конденсатор C2, образующий низкочастотный фильтр напряжения уставки с частотой среза

где R2||R3 = 12 кОм.

Если частота среза этого фильтра будет намного меньше полосы пропускания цепи ОС, ОУ сможет отслеживать ступенчатые изменения уставки с минимальными выбросами во время переключения ЦАП.

R5 обеспечивает некоторое смещение ОУ за счет того, что небольшой ток всегда будет гарантированно протекать через резистор R1. Когда на выходе ЦАП установлено напряжение полной шкалы +5 В, ток лазера, задаваемый операционным усилителем, всегда будет немного превышать значение, определяемое уставкой. Поэтому выход ОУ, пытаясь выключить Q1, будет входить в насыщение. Без резистора R5 входное напряжение смещения ОУ могло бы восприниматься как ложное значение уставки и приводило к включению Q1 для восстановления баланса.

Это одна из основных причин, по которой используется логометрическое включение ЦАП. Если бы опорное напряжение ЦАП было фиксированным, программирование малых токов была бы практически невозможным. Если на выходе ЦАП установить напряжение чуть ниже точного значения +5 В, то даже при небольших флуктуациях напряжения питания +5 В управляющее напряжение будет изменяться весьма существенно. Однако в логометрической схеме ЦАП отслеживает изменения напряжения питания +5 В, и относительное управляющее напряжение на его выходе остается стабильным.

Платой за возможность точно задавать слабые токи является плохой коэффициент подавления пульсаций питания. Однако в том медицинском приложении, для которого предназначался лазер, петля стабилизации тока сама является частью петли стабилизации мощности, и пульсации питания в ней минимальны. Если же потребуется, на плату можно добавить небольшой стабилизатор напряжения, и ценой некоторого увеличения числа компонентов вы получите стабильное, малошумящее питание лазера.

Мечта о маленьком карманном лазере стала реальностью с появлением и развитием полупроводниковых лазерных диодов. В просторах интернета достаточно много статей о том, как можно сделать выжигающий лазер из привода для компакт дисков. Но не стоит ограничиваться только этой информацией.

Выбор лазерного диода:

Если вы задались серьёзной целью сделать лазер то просмотрите справочник и выберете подходящий по параметрам лазерный диод. Если нет у вас есть неисправный DVD RW привод — то вам придется раскошелится и купить лазерный светодиод. Причём в этом случае, вы можете в меру своих финансовых возможностей, подобрать лазер нужной вам мощности. А как с ним быть дальше? Рекомендую прочитать и прислушаться к нашей статье что бы не тратить время на сборку сомнительных схем подключения лазерного диода.

Классификация лазерных установок:

В лазерном пучке концентрируется высокая энергия и потому существует опасность повредить зрение при неосторожном обращении с лазерами. Существует классификация опасности лазерных установок в соответствии с EN60825-1 рисунок №1.


Рисунок №1 – Классификация опасности лазерных установок

При работе с лазерными диодами нужно СТРОГО СОБЛЮДАТЬ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ. Нельзя направлять луч лазера прямо в глаза, это может привести к полной или частичной потере зрения. Не давайте вашу лазерную установку детям, не оставляйте её в легкодоступных местах! Исключайте возможность не санкционированного (случайного) включения лазера, используйте ваше творение только в мирных целях!!! Одевайте защитные очки при настройке и работе с ним.

О лазерном диоде:

Как правило, лазерный диод это миниатюрное устройство с тремя (рисунок №2) или четырьмя ножками в зависимости от типа.

Рисунок № 2 – Внешний вид лазерного светодиода с тремя ножками

Почему три ножки? Дело в том что внутри корпуса находится кроме лазерного излучающего диода ещё и фотодиод рисунок №3.

Риснок №3 – Схема лазерного светодиода

Фотодиод предназначен для того чтобы управлять (регулировать или ограничивать) током лазера. Конструктивно это выглядит так: рисунок №4.


Рисунок №4 – Лазерный диод вразрезе.

Маломощные лазерные диоды эксплуатируются с напряжениями в несколько вольт и силой тока в диапазоне примерно от 50 до 80 мА. Указанный в соответствующих паспортах на них (Datasheet). Например рабочий ток (50-60 мА) ни в коем случае нельзя превышать! Опасны также им­пульсные перегрузки. Поэтому при питании лазерного светодиода нужно принимать во внимание то, чтобы такие пики отсутствовали. Надежнее всего использо­вать в качестве источника питания для диода не блок питания, а батареи. Но это не всегда подходит – особенно если вы хотите сделать стационарную установку.

Итак, если вы желаете подключить ваш лазерный диод (ЛД) к не стабилизированному (простому) блоку питания рекомендую воспользоваться схемой рисунок №5:

Рисунок №5 – Схема подключения ЛД к нестабилизированному источнику питания

С1– 10 мкФ
С2 – 47 пФ
С3,С4 – 10 нФ
R1 – 10 К
R2 – 1,5 К
R3 – 33 Ом
VT1 – ВС548
VT2 –BD675
VD1 – Лазерный диод
VD2 – 3,3 В/ 1,3Вт
Благодаря такому подключению лазерного диода можно предотвратить его выход из строя. Падение напряжения на резисторе R2 открывает транзистор VT 1, он управляет током базы транзистора VT 2. В контуре регулирования ток фотодиода колеблется около 400 мкА. Конденсатор С4 устраняет импульсные помехи, а емкостной делитель напряжения, состоящий из конденсаторов С2 и СЗ, обеспечивает запуск процесса регулирования сразу при подаче напряжения питания.

Мой вариант лазера:

Я тоже попробовал сделать лазер из DVD RW привода и хочу сразу вас предупредить, что идея хорошая, но реализовать её достаточно сложно. Разбирать рабочий DVD RW привод это глупо, а в поломанных приводах, как правило, лазерный диод уже палёный и восстановлению не подлежит. Даже если вам всё же удалось вынуть рабочий лазерный диод, то будьте готовы к тому, что к нему необходима специальная собирающая линза, так как сам по себе лазерный диод светит не сфокусировано. А что б сформировать требуемое расхождение луча вам понадобиться хорошая оптика. Линзы от DVD RW привод не дают желаемый эффект. Я просто купил готовый лазерный модуль типа HLDPM12-655-5 (в корпусе с оптикой и защитой от переполюсовки), и подключил его к обыкновенному блоку питания.

Сделать мощный прожигающий лазер своими руками – несложная задача, однако, кроме умения пользоваться паяльником, потребуется внимательность и аккуратность подхода. Сразу стоит отметить, что глубокие познания из области электротехники здесь не нужны, а смастерить устройство можно даже в домашних условиях. Главное при работе – это соблюдение мер предосторожности, так как воздействие лазерного луча губительно для глаз и кожи.

Лазер – опасная игрушка, которая может нанести вред здоровью при его неаккуратном использовании. Запрещается направлять лазер на людей и животных!

Что потребуется?

Любой лазер можно разбить на несколько составляющих:

  • излучатель светового потока;
  • оптика;
  • источник питания;
  • стабилизатор питания по току (драйвер).

Чтобы сделать мощный самодельный лазер, потребуется рассмотреть все эти составляющие по отдельности. Наиболее практичным и простым в сборке является лазер на основе лазерного диода, его и рассмотрим в данной статье.

Откуда взять диод для лазера?

Рабочий орган любого лазера – это лазерный диод. Его можно купить почти в любом магазине радиотехнике, либо достать из нерабочего привода для компакт-дисков. Дело в том, что неработоспособность привода редко связана с выходом из строя лазерного диода. Имея в наличии сломанный привод можно без лишних затрат достать нужный элемент. Но нужно учесть, что его тип и свойства зависят от модификации привода.

Самый слабый лазер, работающий в инфракрасном диапазоне, установлен в CD-ROM дисководах. Его мощности хватает только для считывания CD дисков, а луч почти невидим и не способен прожигать предметы. В CD-RW встроен более мощный лазерный диод, пригодный для прожига и рассчитанный на ту же длину волны. Он считается наиболее опасным, так как излучает луч в невидимой для глаза зоне спектра.

Дисковод DVD-ROM оснащён двумя слабыми лазерными диодами, энергии которых хватает только для чтения CD и DVD дисков. В пишущем приводе DVD-RW установлен красный лазер большой мощности. Его луч виден при любом освещении и может легко воспламенять некоторые предметы.

В BD-ROM стоит фиолетовый или синий лазер, который по параметрам схож с аналогом из DVD-ROMа. Из пишущих BD-RE можно достать наиболее мощный лазерный диод с красивым фиолетовым или синим лучом, способным к прожигу. Однако найти для разборки такой привод достаточно сложно, а рабочее устройство стоит дорого.

Самым подходящим является лазерный диод, взятый из пишущего привода DVD-RW дисков. Наиболее качественные лазерные диоды установлены в LG, Sony и Samsung приводах.

Чем выше скорость записи DVD привода, тем мощнее установлен в нем лазерный диод.

Разбор привода

Имея перед собой привод, первым делом снимают верхнюю крышку, открутив 4 винта. Затем извлекают подвижный механизм, который находится в центре и соединён с печатной платой гибким шлейфом. Следующая цель – лазерный диод, надёжно впрессованный в радиаторе из алюминиевого или дюралевого сплава. Перед его демонтажем рекомендуется обеспечить защиту от статического электричества. Для этого выводы лазерного диода спаивают или обматывают тонкой медной проволокой.

Далее возможны два варианта. Первый подразумевает эксплуатацию готового лазера в виде стационарной установки вместе со штатным радиатором. Второй вариант – это сборка устройства в корпусе переносного фонарика или лазерной указки. В этом случае придётся приложить силу, чтобы раскусить или распилить радиатор, не повредив излучающий элемент.

Драйвер

К питанию лазера необходимо отнестись ответственно. Как и для светодиодов, это должен быть источник стабилизированного тока. В интернете встречается множество схем с питанием от батарейки или аккумулятора через ограничительный резистор. Достаточность такого решения сомнительна, так как напряжение на аккумуляторе или батарейки меняется в зависимости от уровня заряда. Соответственно ток, протекающий через излучающий диод лазера, будет сильно отклоняться от номинального значения. В результате на малых токах устройство будет работать не эффективно, а на больших – приведёт к быстрому снижению интенсивности его излучения.

Оптимальным вариантом считается использование простейшего стабилизатора тока, построенного на базе . Данная микросхема относится к разряду универсальных интегральных стабилизаторов с возможностью самостоятельного задания тока и напряжения на выходе. Работает микросхема в широком диапазоне входных напряжений: от 3 до 40 вольт.

Аналогом LM317 является отечественная микросхема КР142ЕН12.

Для первого лабораторного эксперимента подойдет схема, приведенная ниже. Расчет единственного в схеме резистора производят по формуле: R=I/1,25, где I – номинальный ток лазера (справочное значение).

Иногда на выходе стабилизатора параллельно диоду устанавливают полярный конденсатор на 2200 мкФх16 В и неполярный конденсатор на 0,1 мкФ. Их участие оправдано в случае подачи напряжения на вход от стационарного блока питания, который может пропустить незначительную переменную составляющую и импульсную помеху. Одна из таких схем, рассчитанная на питание от батарейки «Крона» или небольшого аккумулятора, представлена ниже.

На схеме указано примерное значение резистора R1. Для его точного расчета необходимо воспользоваться вышеприведенной формулой.

Собрав электрическую схему, можно сделать предварительное включение и как доказательство работоспособности схемы, наблюдать ярко-красный рассеянный свет излучающего диода. Измерив его реальный ток и температуру корпуса, стоит задуматься о необходимости установки радиатора. Если лазер будет использоваться в стационарной установке на больших токах длительное время, то нужно обязательно предусмотреть пассивное охлаждение. Теперь для достижения цели осталось совсем немного: произвести фокусировку и получить узконаправленный луч большой мощности.

Оптика

Выражаясь по-научному, пришло время соорудить простой коллиматор, устройство для получения пучков параллельных световых лучей. Идеальным вариантом для этой цели будет штатная линза, взятая из привода. С её помощью можно получить довольно тонкий луч лазера диаметром около 1 мм. Количества энергии такого луча достаточно, чтобы насквозь прожигать бумагу, ткань и картон в считаные секунды, плавить пластик и выжигать по дереву. Если сфокусировать более тонкий луч, то данным лазером можно резать фанеру и оргстекло. Но настроить и надежно закрепить линзу от привода достаточно сложно из-за ее малого фокусного расстояния.

Намного проще соорудить коллиматор на основе лазерной указки. К тому же в её корпусе можно поместить драйвер и небольшой аккумулятор. На выходе получится луч в диаметре около 1,5 мм меньшего прожигающего действия. В туманную погоду или при обильном снегопаде можно наблюдать неимоверные световые эффекты, направив световой поток в небо.

Через интернет-магазин можно приобрести готовый коллиматор, специально предназначенный для крепления и настройки лазера. Его корпус послужит радиатором. Зная размеры всех составных частей устройства, можно купить дешевый светодиодный фонарик и воспользоваться его корпусом.

В заключение хочется добавить несколько фраз об опасности лазерного излучения. Во-первых, никогда не направляйте луч лазера в глаза людей и животных. Это приводит к серьёзным нарушениям зрения. Во-вторых, во время экспериментов с красным лазером надевайте зелёные очки. Они препятствуют прохождению большей части красной составляющей спектра. Количество света, прошедшее сквозь очки, зависит от длины волны излучения. Смотреть со стороны на луч лазера без защитных средств допускается лишь кратковременно. В противном случае может появиться боль в глазах.

Читайте так же

Мощный лазерный диод до 150 Вт с длиной волны 976, 915 или 808 нм

Эти высокомощные лазерные диоды предлагаются на складе или в сборе с драйвером лазерного диода «под ключ» с регулировкой температуры с воздушным охлаждением. Разъем высокой мощности или коллиматор включены, если выбрана полностью интегрированная версия.

 

Эти высокомощные лазерные диоды с оптоволоконным соединением на 808 нм, 915 нм или 976 нм поставляются самыми надежными производителями и предлагаются на складе или в комплекте с драйвером лазерного диода «под ключ».

Доступны 3 версии:

  • Только лазерный диод
  • Лазерный диод + открытый драйвер (с возможностью легкой замены лазерного диода)
  • Полностью интегрированный лазерный диод со своим драйвером и разъемом высокой мощности или коллиматором

A мощные лазерные диоды предлагается полностью интегрированная версия, которая содержит драйвер лазерного диода и либо мощный оптический разъем, либо оптический коллиматор 3 мм (см. техническое описание).

Обе версии с диодом и драйвером содержат вход фотодиода для режима APC (Auto Power Control).Скорость вентилятора регулируется автоматически. Уровень соответствия напряжения может автоматически контролироваться или точно регулироваться с помощью графического интерфейса пользователя.

Открытая версия диод+драйвер является наиболее компактным продуктом с такими характеристиками. Он идеально подходит для использования в лаборатории (например, для исследования и разработки волоконного лазера) или для интеграции с OEM-производителями. Лазерный диод может быть легко заменен пользователем.

Эти продукты теперь предлагает AeroDIODE, новая дочерняя компания АЛЬФАНОВ . Менеджер по продукту готов ответить на любые технические или коммерческие вопросы.

Артикул изделия: HighPower-LD

  • 13 моделей лазерных диодов с длиной волны 808, 915 или 976 нм от 10 Вт до 150 Вт

  • 3 версия @ 976 нм с узким излучением на основе VBG (идеально подходит для накачки Yb 3+ )

  • Высокоэффективный штекер с низкими тепловыми потерями

  • Все версии имеют встроенный фильтр защиты от обратной связи для изоляции от вредного обратного излучения волоконного лазера с длиной волны

 

  • Для непрерывного или импульсного излучения с длительностью импульса до 10 мкс

  • Низкий уровень шума

  • Температурная стабильность до 10 мК

  • Стабильность мощности лазера <0.05%

  • Максимальная частота модуляции: 100 кГц

  • USB-связь со специальным графическим интерфейсом Windows 7/10

  • Многие библиотеки: Hexa, DLL, Python, Labview VIs

  • Источник питания: 24 В

 

Применение этих мощных лазерных диодов включает лазерную накачку, разработку волоконных лазеров, прямую микрообработку диодов и т. д.
Программное обеспечение с графическим интерфейсом дополнительных драйверов позволяет пользователю полностью контролировать все функции модуля.Он включает в себя несколько библиотек для интеграции программного обеспечения (виртуальные приборы Labview, библиотеки DLL, Hexa, Python и т. д.).

 

Этот высокомощный лазерный диод работает отдельно или последовательно с другими продуктами из нашего ассортимента, такими как:

 

Сложные системы, такие как волоконные лазеры, могут быть быстро разработаны на этой модульной платформе.

Характеристики лазерного диода высокой мощности

Диод # Длина волны Мощность Тип.рабочий
Ток/напряжение
Спектральный допуск/ширина Свойства волокна Изоляция обратного отражения
1 808 нм 50 Вт 10 А/14 В ± 10 нм/5 нм

106,5/125

NA=0,22

(наполнение NA: 0,12 — 0,17)

30 дБ

1040 — 1200 нм

2 100 Вт 10 А/26 В
3 915 нм 10 Вт 12 А/1.7 В
4 30 Вт 13 А/6 В
5 80 Вт 14 А/14 В
6 140 Вт 13 А/25 В
7 976 нм (широкий спектр излучения) 10 Вт 12 А/1.7 В
8 30 Вт 10 А/10 В
9 80 Вт 12 А/14 В
10 150 Вт 12 А/26 В
11 976 нм (узкий спектр излучения) 30 Вт 10 А/7 В ± 0.5 нм/0,5 нм
12 60 Вт 10 А/13 В
13 80 Вт 10 А/16 В

 

Свойства диода + драйвера: 

Уровень шума

Синоптический

Графический интерфейс (пример)

Конфигурация PIN-кода

 

Эти продукты теперь предлагает AeroDIODE, новая дочерняя компания АЛЬФАНОВ.

Мощные линейчатые модули лазерных диодов|Hamamatsu Photonics

Этот веб-сайт или его сторонние инструменты используют файлы cookie, которые необходимы для его функционируют и необходимы для достижения целей, указанных в настоящей политике использования файлов cookie. Закрыв баннер с предупреждением о файлах cookie, прокручивая страницу, нажимая на ссылку или продолжая просмотр другим способом, вы согласиться на использование файлов cookie.

Hamamatsu использует файлы cookie, чтобы сделать ваше пребывание на нашем веб-сайте более удобным и обеспечить работу нашего веб-сайта.

Вы можете посетить эту страницу в любое время, чтобы узнать больше о файлах cookie, получить максимальную отдачу актуальную информацию о том, как мы используем файлы cookie и управляем вашими настройками файлов cookie. Мы не будем использовать файлы cookie для любых целей, кроме указанных, но обратите внимание, что мы оставляем за собой право обновлять наши куки.

Чтобы современные веб-сайты работали в соответствии с ожиданиями посетителей, им необходимо собирать определенную базовую информацию о посетителях. Для этого сайт создаст небольшие текстовые файлы которые размещаются на устройствах посетителей (компьютерных или мобильных) — эти файлы называются куки, когда вы получаете доступ к веб-сайту.Файлы cookie используются для того, чтобы веб-сайты функционировали и работали эффективно. Файлы cookie уникальны для каждого посетителя и могут быть прочитаны только веб-сервером в домене. который выдал куки посетителю. Файлы cookie нельзя использовать для запуска программ или доставки вирусов. на устройство посетителя.

Файлы cookie выполняют различные функции, которые делают работу посетителей в Интернете более удобной. плавнее и интерактивнее.Например, файлы cookie используются для запоминания посетителем предпочтения на сайтах, которые они часто посещают, чтобы запомнить языковые предпочтения и облегчить навигацию между страницами более эффективно. Многие, хотя и не все, собранные данные являются анонимными. некоторые из них предназначены для обнаружения шаблонов просмотра и приблизительного географического местоположения для улучшить впечатления посетителей.

Для некоторых типов файлов cookie может потребоваться согласие субъекта данных перед сохранением их на компьютере.

2. Какие существуют типы файлов cookie?

Этот веб-сайт использует два типа файлов cookie:

  1. Собственные файлы cookie. Для нашего веб-сайта основные файлы cookie контролируются и поддерживается Хамамацу. Никакие другие стороны не имеют доступа к этим файлам cookie.
  2. Сторонние файлы cookie. Эти файлы cookie используются организациями за пределами Hamamatsu. У нас нет доступа к данным в этих файлах cookie, но мы используем эти файлы cookie для улучшения общий опыт работы с сайтом.

3.Как мы используем файлы cookie?

Этот веб-сайт использует файлы cookie для следующих целей:

  1. Некоторые файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта. Это строго необходимо файлы cookie и необходимы для обеспечения доступа к веб-сайту, поддержки навигации или предоставления соответствующих содержание.Эти файлы cookie направляют вас в нужную страну и поддерживают безопасность и электронную торговлю. Строго необходимые файлы cookie также обеспечивают соблюдение ваших настроек конфиденциальности. Без этих строго необходимые файлы cookie, большая часть нашего веб-сайта не будет работать.
  2. Аналитические файлы cookie используются для отслеживания использования веб-сайта. Эти данные позволяют нам улучшить наш веб-сайт удобство использования, производительность и администрирование веб-сайта. В наших аналитических файлах cookie мы не храним никаких личная идентифицирующая информация.
  3. Функциональные файлы cookie. Они используются для того, чтобы узнавать вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Этот позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, выбранный вами язык или регион).
  4. Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта, страницы, которые вы посетили, и ссылки, которые вы последовали. Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать наш веб-сайт и рекламу, отображаемую на нем. это больше соответствует вашим интересам.Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам для эта цель.

Cookies помогают нам помочь вам. Благодаря использованию файлов cookie мы узнаем, что важно нашим посетителям, и мы разрабатываем и улучшаем содержание и функциональность веб-сайта, чтобы поддерживать ваши опыт. Доступ к большей части нашего веб-сайта возможен, если файлы cookie отключены, однако некоторые веб-сайты функции могут не работать.И мы считаем, что ваши текущие и будущие посещения будут лучше, если файлы cookie включены.

4. Какие файлы cookie мы используем?

Существует два способа управления настройками файлов cookie.

  1. Вы можете настроить параметры файлов cookie на своем устройстве или в браузере.
  2. Вы можете настроить параметры файлов cookie на уровне веб-сайта.

Если вы не хотите получать файлы cookie, вы можете изменить свой браузер, чтобы он уведомляет вас, когда на него отправляются файлы cookie, или вы можете полностью отказаться от файлов cookie. Вы также можете удалить файлы cookie, которые уже были установлены.

Если вы хотите ограничить или заблокировать файлы cookie веб-браузера, установленные на вашем устройстве затем вы можете сделать это через настройки вашего браузера; функция справки в вашем браузере должна расскажи как.В качестве альтернативы вы можете посетить сайт www.aboutcookies.org, который содержит исчерпывающую информацию о том, как это сделать в самых разных настольных браузерах.

5. Что такое интернет-теги и как мы используем их с файлами cookie?

Иногда мы можем использовать интернет-теги (также известные как теги действий, однопиксельные GIF-файлы, прозрачные GIF-файлы, невидимые GIF-файлы и GIF-файлы 1 на 1) на этом сайте и могут использовать эти теги / файлы cookie. через стороннего рекламного партнера или партнера по веб-аналитике, который может находиться и хранить соответствующую информацию (включая ваш IP-адрес) в другой стране.Эти теги/куки-файлы размещаются как в онлайн-рекламе, которая приводит пользователей на этот сайт, так и в разные страницы этого сайта. Мы используем эту технологию для измерения реакции посетителей на наши сайтах и ​​эффективности наших рекламных кампаний (в том числе, сколько раз страница открывается и к какой информации обращаются), а также для оценки использования вами этого веб-сайта. сторонний партнер или партнер службы веб-аналитики может собирать данные о посетители нашего и других сайтов из-за этих интернет-тегов/куки-файлов могут составлять отчеты относительно деятельности веб-сайта для нас и может предоставлять дополнительные услуги, связанные с использование веб-сайта и Интернета.Они могут предоставлять такую ​​информацию другим сторонам, если является юридическим требованием, чтобы они это сделали, или если они нанимают другие стороны для обработки информации от их имени.

Если вам нужна дополнительная информация о веб-тегах и файлах cookie, связанных с онлайн-рекламы или отказаться от сбора этой информации третьими лицами, пожалуйста, посетите Сайт сетевой рекламной инициативы http://www.networkadvertising.org.

6. Аналитические и рекламные файлы cookie

Мы используем сторонние файлы cookie (например, Google Analytics) для отслеживания посетителей на нашем веб-сайт, чтобы получать отчеты о том, как посетители используют веб-сайт, а также информировать, оптимизировать и показывать рекламу на основе чьих-либо прошлых посещений нашего веб-сайта.

Вы можете отказаться от файлов cookie Google Analytics на веб-сайтах, предоставленных Google:

https://tools.google.com/dlpage/gaoptout?hl=ru

Как указано в настоящей Политике конфиденциальности (статья 5), вы можете узнать больше об отказе файлы cookie веб-сайта, предоставленные Network Advertising Initiative:

http://www.networkadvertising.org

Информируем вас, что в таком случае вы не сможете полностью использовать все функции нашего веб-сайта.

Лазерные диоды высокой мощности

Лазерные диоды высокой мощности

(многомодовые лазерные диоды) имеют увеличенный излучатель, который обеспечивает более высокую мощность, чем одномодовые лазерные диоды. Выходная мощность варьируется в зависимости от необходимой длины волны. Лазерные диоды доступны с длинами волн от УФ (~ 370 нм) до среднего ИК (> 2 мкм) длин волн.Лазерные диоды высокой мощности способны достигать выходной мощности в несколько ватт на одних длинах волн и всего в сотни милливатт на других длинах волн. В этой таблице указана максимальная выходная мощность, доступная на различных длинах волн от одного излучателя:

Эти выходные мощности основаны на одиночных излучателях. Если требуется более высокая выходная мощность, для увеличения мощности можно использовать несколько излучателей. Несколько излучателей могут быть отдельными излучателями, оптически объединенными в волокно, которое мы называем пакетами из нескольких излучателей, или несколько излучателей могут быть изготовлены в виде массива лазерных диодов или линейки лазерных диодов.Чтобы узнать больше о конфигурациях лазерных диодов, см. страницу Lasers 101.

Лазерный диод высокой мощности

имеет больше отходящего тепла, чем одномодовые лазерные диоды, поэтому варианты упаковки отличаются и обычно имеют гораздо лучшую теплоотводящую способность. Вот некоторые из более стандартных вариантов упаковки:

 

Варианты пакета Free Space:

Комплект C-Mount

Характеристики включают:

• Стандартный промышленный пакет
• Небольшая площадь основания с винтовым креплением
• Материал — медь (OFHC)
• Объектив Fast Axis Опция

 

 

Комплект крепления B

Особенности:
• Очень малая занимаемая площадь
• Требуется пайка к радиатору
• Материал – вольфрамовая медь (CuW)
• Линза с быстрой осью Опционально

 

 

Комплект Q-Mount


Особенности:
• Очень малая занимаемая площадь
• Требуется пайка к радиатору
• Материал – вольфрамовая медь (CuW)
• Линза с быстрой осью Опция

 

 

Чип на подставке

Особенности:
• Очень малая занимаемая площадь
• Требуется припайка к радиатору
• Материал – BeO
• Линза с быстрой осью Опционально

 

 

 

9мм упаковка

Характеристики включают:
• Стандартный промышленный пакет
• Герметичный корпус с окошком
• Материал коллектора – медь
• Внутренний фотодиод (дополнительно)
• Изолированный корпус (дополнительно)
• Линза с быстрой осью (дополнительно)

 

 

Пакет ТО-3 Неохлаждаемый

Характеристики включают:
• Герметичный корпус с окошком
• Крепление к радиатору с помощью винтов
• Внутренний термистер и фотодиод (дополнительно)
• Материал коллектора – медь
• Линзы с быстрой осью (дополнительно)

 

 

 

Пакет для высокой тепловой нагрузки (HHL)

Включает в себя:
• Герметичный корпус с окошком
• Крепление к радиатору с помощью винтов
• Внутренний охладитель Пельтье (TEC)
• Внутренний термистор и фотодиод
• Материал коллектора – медь
• Линза быстрой оси Опция

 

 

 

Пакеты с оптоволоконным соединением:

 

Пакет для высокой тепловой нагрузки (HHL)

Характеристики включают:
• Герметичный корпус
• Оптоволоконный пигтейл с разъемом SMA
• Крепление к радиатору с помощью винтов
• Внутренний охладитель Пельтье (TEC)
• Внутренний термистер и фотодиод
• Материал коллектора – медь

 

 

Пакет SMA 9 мм с оптоволоконным соединением

Характеристики включают:
• Стандартный промышленный пакет
• Герметичный корпус
• Разъем SMA для съемного оптоволокна
• Материал разъема — медь
• Внутренний фотодиод (дополнительно)
• Изолированный корпус (дополнительно)

 

 

8-контактный корпус с высокой тепловой нагрузкой (HHL)

Характеристики включают:
• Стандартный промышленный пакет
• Герметичный корпус
• Оптический пигтейл с разъемом SMA
• Материал разъема — медь
• Внутренний фотодиод (дополнительно)
• Изолированный корпус (дополнительно)

 

 

Оптоволоконный 2-контактный пакет

Включает в себя:
• Герметичная упаковка
• Оптоволоконный пигтейл с разъемом SMA
• Крепление к радиатору с помощью винтов
• Материал разъема — медь

 

 

 

Пакеты с несколькими эмиттерами

Характеристики включают:
• В комплект можно вместить от 2 до 20+ излучателей
• Герметичный корпус
• Оптоволоконный пигтейл с разъемом SMA
• Крепление к радиатору с помощью винтов
• Материал коллектора — медь

 

 

Многие другие пакеты доступны по запросу.

Наша линейка мощных лазерных диодов является самой полной в отрасли. Диапазон продукции варьируется от 375 нм до почти 12 микрон как в многомодовых, так и в одномодовых конфигурациях. Мы производим диодные лазеры с одним излучателем, линейки лазерных диодов, массивы лазерных диодов и многоэлементные модули лазерных диодов, которые объединяют выходной сигнал от отдельных излучателей. Каждый тип устройства доступен как в конфигурации со свободным пространством, так и в конфигурации с оптоволоконным соединением.

Мы также специализируемся на лазерных узлах, которые сочетают в себе лазер, оптику, управление температурным режимом и управляющую электронику.Эти пакеты можно настроить для конкретного приложения или системы заказчика. Эта способность позволяет нам проектировать с учетом конкретных требований к вашему лазерному диоду, будь то производительность, стоимость или размер.

Многие покупатели мощных лазерных диодов покупают продукты на основе диодов, а затем с трудом интегрируют их в свои собственные системы. Обычный подход для производителя системы заключается в том, чтобы сначала спроектировать систему, а затем попытаться найти решение для лазерного диода, соответствующее дизайну. Затем они часто сталкиваются с проблемами в следующих областях:

  • Термическое управление
  • Оптика/формирователь луча
  • Электроника управления приводом

Эти проблемы увеличивают стоимость, снижают производительность, вызывают задержки и могут привести к враждебным отношениям клиентов с их поставщиками лазерных диодов.В худшем случае неправильная спецификация или интеграция могут означать разницу между успешным прототипом или линейкой продуктов и тем, который либо никогда не будет запущен в производство, либо будет вытеснен более совершенным конкурентоспособным продуктом после выхода на рынок.

Наши партнеры разрабатывают и производят лучшие в отрасли лазерные диоды высокой мощности и специализируются на следующем:

  • Рост и характеристика пластин Epi
  • Обработка пластин
  • Покрытие фасетки
  • Нарезка чипсов и прутков кубиками
  • Тестирование стружки и прутка
  • Упаковка чипсов и прутков

Позвольте RPMC Lasers помочь вам выбрать лучший лазер для вашего приложения.

   Свяжитесь с нами    

RPMC Lasers предлагает лазерные диоды по доступной цене, обеспечивая лучшее обслуживание клиентов на протяжении всего процесса спецификации, продажи и внедрения. Мы считаем, что являемся лучшим вариантом для ВСЕХ ваших потребностей в DPSS и лазерных диодах!

Подробную информацию об атрибутах лазеров

см. на нашей новой странице Lasers 101 

 

Мощный диодный лазер — обзор

2,4 Yb

3 + легированные фториды для сверхкоротких и мощных лазерных цепочек

Благодаря нескольким технологическим прорывам — например, мощным лазерным диодам около 980 нм — а также благодаря особым преимуществам, таким как уменьшенные тепловые нагрузки, нулевые потери на поглощение в возбужденном состоянии, большие возможности накопления энергии и более высокая эффективность лазера, кристаллы и стекла, легированные Yb 3 + , изготовленные в виде объемных материалов, тонких дисков и волокон, стали наиболее популярные лазерные среды для создания короткоимпульсных, а также высокоэнергетических и мощных лазерных систем.На самом деле, в последние десятилетия много усилий было направлено на разработку зрелых материалов, таких как YAG и некоторые (фтор)фосфатные стекла, а также на поиск и внедрение новых материалов, которые могли бы сочетать (1) относительно широкая полоса поглощения (для улучшения гибкости длины волны лазерного диода), широкая перестраиваемая длина волны лазера (что важно для производства ультракоротких импульсов), (3) достаточно высокие сечения поглощения и излучения (для низких порогов лазерного излучения и высокого коэффициента усиления) , (4) длительный срок службы излучения (для улучшения накопления энергии) и, что не менее важно, (5) достаточно хорошие термооптические и термомеханические свойства.Однако в этом поиске необходимо проводить различие между материалами, которые предполагается использовать в лазерных генераторах и в качестве лазерных усилителей. Действительно, хотя пункты (1), (2) и (3) существенны для лазерных генераторов, ясно, что пункты (2), (4) и (5) более важны для лазерных усилителей. В дополнение к тому факту, что все рассматриваемые материалы должны быть выращены с превосходным оптическим качеством и что их необходимо выращивать в больших размерах для лазерных усилителей, можно выбрать несколько систем и использовать их для лазерных генераторов и лазеров малой и средней мощности, в то время как лишь некоторые из них в настоящее время рассматриваются для лазерных усилителей и мощных лазерных цепей.

На самом деле фторидные лазерные кристаллы, легированные Yb 3 + , такие как Yb:CaF 2 и Yb:LiYF 4 , недавно оказались очень привлекательными как для лазерных генераторов, так и для мощных лазерных цепей. Это связано с рядом специфических преимуществ, которые были (повторно) обнаружены только в последние несколько лет и подробно описаны в случае Yb:CaF 2 и его изотипов Yb:SrF 2 и Yb:BaF. 2 , в недавних ссылках и обзорных статьях [79–82].

Не вдаваясь в подробности, основные преимущества системы типа Yb:CaF 2 по сравнению с оксидом типа Yb:YAG заключаются в следующем: (1) широкий и достаточно интенсивный пик поглощения около 980 нм (см. рис. 2.6). ) позволяет использовать мощные оптоволоконные лазерные диоды и диодные блоки, которые в настоящее время коммерчески доступны на этой длине волны, (2) широкая, гладкая и достаточно интенсивная полоса излучения около 1035 нм, позволяющая производить и усиливать сверхкороткие лазеры. импульсов (примерно до 100 фс на данный момент), избегая при этом паразитных потерь из-за ASE (усиленного спонтанного излучения), (3) большая способность накапливать энергию со временем жизни излучения около 2.3 мс (в то время как большинство оксидов, легированных Yb, имеют время жизни эмиссии менее 1 мс), (4) исключительно высокая (для фторида) теплопроводность (как упоминалось ранее) и достаточно хорошие механические свойства, и, опять же, ( 5) хорошо освоенный рост кристаллов, позволяющий изготавливать лазерные элементы от тонких пленок для тонкодисковых лазерных приложений до объемных кристаллов очень больших размеров (диаметром в несколько десятков сантиметров) для мощных лазерных цепочек. На самом деле, лазерные свойства этих флюоритов, легированных Yb, также были тщательно исследованы при криогенных температурах, и были продемонстрированы другие конкретные преимущества по сравнению с другими системами, такими как Yb:YAG и Yb:LiYF 4 [83–85]. ], т.е.е. (1) большие сечения поглощения и излучения при сохранении примерно одинаковых полос поглощения и излучения, что важно для лазерных усилителей, и (2) возможность работы систем на очень коротких длинах волн лазера [86], близких к таковым. -так называемая «нулевая линия», расположенная около 980 нм, таким образом, с очень низкими тепловыми потерями (маленький квантовый дефект), что, опять же, очень привлекательно для применения в мощных лазерах. Однако было показано, что снижение температуры этих кристаллов флюорита, легированного Yb, при таких криогенных температурах не обязательно увеличивает их теплопроводность, как это происходит в чистых материалах [83,87,88].Например, теплопроводность 3%Yb:CaF 2 останется постоянной и равной примерно 4,2 Вт/(мК) до 120 К и уменьшится до 3 Вт/(мК) при 77 К, тогда как гиперболически увеличение до 40 и 100 Вт/(мК) при тех же температурах для чистого CaF 2 . Фактически, хотя влияние концентрации Yb-легирования на значение теплопроводности материалов при комнатной температуре было тщательно исследовано [89, 90], почти нет данных о влиянии этой концентрации Yb-легирования на тепловое сопротивление. поведение этой теплопроводности при низких температурах.По данным Попова и соавт. [91, 92], поведение, наблюдаемое в сильно легированных кристаллах CaF 2 , должно происходить из кластеров Yb 6 F 37 , которые формируются в этих материалах [40] и которые ответственны за их особую люминесценцию и лазерное излучение. свойства [82]. Образование этих кластеров привело бы к некоторому структурному беспорядку и наблюдаемому стеклообразному тепловому поведению теплопроводности. Это не должно наблюдаться в идеально упорядоченных системах с одним сайтом, таких как Yb:YAG, Yb:FAP [93] или yb:LiYF 4 , но это еще предстоит доказать.

2.6. Спектры поглощения и излучения основных кристаллов фторидов, легированных Yb 3 + , при комнатной температуре.

В заключение ясно, что Yb:CaF 2 является очень многообещающим материалом, который уже превосходит большинство существующих оксидов и может использоваться в конструкции многих будущих лазерных систем. Однако другие легированные Yb фториды, такие как Yb:LiYF 4 , Yb:BaY 2 F 8 и в меньшей степени Yb:KY 3 F 10 [96], следует держать в ум и, возможно, стоит использовать.Их полосы поглощения и излучения более структурированы, чем в случае флюоритов, но полосы остаются широкими, а времена жизни излучения остаются большими (2,1 мс для Yb:LiYF 4 , 2,02 мс для BaYb 2 F 8 и 1,77 мс). мс для Yb:KY 3 F 10 ), а их сечения эмиссии примерно в три раза больше, чем у Yb:CaF 2 . Действительно, криогенно охлаждаемый Yb:LiYF 4 лазер с линейно поляризованной выходной мощностью 224 Вт и дифференциальной эффективностью 68% уже был продемонстрирован на длине волны лазера 995 нм при накачке диодами на 960 нм, то есть с очень малым квантовый дефект около 3.6% [85]. Yb:BaY 2 F 8 может быть еще интереснее. Как видно на рис. 2.6, его полоса излучения еще шире, что привлекательно для генерации фемтосекундных импульсов, и имеет несколько пиков около 993 и 1016 нм, которые в сочетании с поглощением около 960 нм могут привести к равномерному меньший квантовый дефект. При этом, как и в случае LiYF 4 (с LiYbF 4 ), концентрацию примеси можно увеличивать вплоть до полностью концентрированных образцов, т.е.е. BaYb 2 F 8 , сохраняя при этом те же спектроскопические характеристики и время жизни излучения, что может быть использовано в будущем для компактных лазеров и лазеров на тонких дисках.

В заключение стоит упомянуть последнее преимущество фторидов, легированных Yb, по сравнению с оксидами, легированными Yb, которое не часто принимается во внимание, но которое может быть важным при высоких плотностях мощности. Это связано с существованием интенсивных полос переноса заряда, которые возникают в оксидах, легированных Yb, но не во фторидах, легированных Yb, выше примерно 250 нм.Было доказано, что эти сильно разрешенные электродипольные полосы поглощения ответственны за незначительные изменения показателя преломления, вызванные накачкой, вплоть до ближней инфракрасной области [94, 95] и могут быть ответственны, при высокой плотности мощности накачки, к лазерному повреждению, вызванному за счет незначительного многофотонного поглощения.

Диодные лазеры: исследования открывают перед мощными диодными лазерами новые возможности.

Многие основные лазерные применения в промышленности и научных кругах требуют все более высоких характеристик диодных лазеров.Все более сложные исследования физики устройств используются для направления разработок в области дизайна эпитаксиальных слоев и технологии устройств, и полученные в результате улучшенные диодные лазеры обеспечивают более высокую эффективность, яркость и выходную мощность, которые остро необходимы сейчас и в ближайшие годы.

Диодные лазеры (см. рис. 1) стали безмолвными героями промышленных лазерных технологий. Они выполняют тяжелую работу по накачке волоконных и дисковых лазеров, завоевавших многомиллиардный (и многомиллиардный) рынок резки и сварки — вскоре они бросят вызов даже этим системам с применением прямых диодов.С академической точки зрения предполагается, что новые высокоэнергетические лазеры с ультракороткими импульсами и высокой частотой повторения откроют новые горизонты в ускорении частиц. Эти лазеры также будут иметь диодную накачку.

Все эти и другие разработки требуют лучших диодных лазеров с улучшенными характеристиками и сниженной ценой за ватт. Хотя это звучит сложно, сложившийся рынок мощных диодных лазеров быстро растет и диверсифицируется достаточно быстро, чтобы стимулировать усилия по развитию во всем мире.

Одной из горячих точек для таких исследований и разработок является берлинский Адлерсхоф с Институтом Фердинанда-Брауна, Институтом Лейбница для Höchstfrequenztechnik (FBH) и другими академическими учреждениями, расположенными в том же кампусе в Берлине, Германия.Помимо нескольких дочерних компаний FBH, более крупные компании, такие как Trumpf Group, Jenoptik, II-VI и Corning, имеют филиалы в нескольких минутах ходьбы от института, где они вместе работают над будущими разработками в области мощных диодных лазеров.

Как усовершенствовать технологию диодных лазеров

Диодные лазеры хорошо известны как самые эффективные в мире источники света, с эффективностью более 65% настенной розетки при мощности излучения от 12 до 15 Вт при апертуре 100 мкм. Мощные лазерные диоды обычно выращивают с использованием металлоорганической газофазной эпитаксии (MOVPE) на пластинах арсенида галлия (GaAs) с типичными длинами волн излучения от 700 до 1100 нм.

Хотя открытие диодных лазеров относится к началу 1960-х годов, параметры диодных лазеров все еще быстро улучшаются, особенно эффективность, пиковая мощность, яркость и диапазон спектров излучения. Исследовательская группа FBH играет ключевую роль в развитии этой области. Их исследования в области физики устройств и технологии материалов помогают уточнить и устранить пределы производительности, а разработка конструкции на основе этой информации позволяет максимизировать производительность коммерчески важных устройств — например, улучшенные насосы для обеспечения более высокой производительности в промышленных дисковых или волоконных лазерных системах.Технология FBH также делает возможным появление новых устройств и модулей и открывает новые виды приложений. Изобретения защищены обширным портфелем патентов. Примеры рекордов производительности включают первые линейки диодных лазеров диаметром 1 см с выходной мощностью 1,5–2 кВт и линейки с эффективностью преобразования> 60% при мощности 1 кВт.

Результаты работы FBH регулярно представляются на многочисленных конференциях. Пленарный доклад о последних достижениях и перспективах в этой захватывающей и критически важной для промышленности области сделает Гюнтер Трэнкле, директор FBH, на выставке SPIE Photonics West 2019 (Сан-Франциско, Калифорния; 2–7 февраля).

Конструкции с тройным асимметричным слоем

В лучших современных мощных диодных лазерах пиковая мощность и эффективность ограничиваются не отказом, а основными механизмами потерь. Таким образом, глубокое понимание физики диода и технологии устройства является необходимым условием для дальнейших улучшений.

Например, основываясь на результатах многолетних исследований пределов мощности и эффективности устройств, группа FBH недавно разработала концепцию конструкции с тройным асимметричным эпитаксиальным слоем.Такая конструкция точно манипулирует оптическим полем и обеспечивает как более высокую эффективность, так и более высокую выходную мощность. 1 Первая асимметрия находится внутри полупроводникового материала диодной структуры: p -слой выполнен максимально тонким, что снижает электрическое сопротивление и оптические потери. Это сочетается со второй асимметрией конструкции оболочки и волновода внутри диода. Асимметрия оболочки/проводника помогает направлять нежелательные оптические моды в подложку, предотвращая их генерацию.Наконец, вводится третья асимметрия в градуированном профиле показателя преломления для слоев по обе стороны от квантовой ямы, что позволяет точно настраивать оптическое поле.

Сдвиг оптического поля в сторону квантовой ямы увеличивает оптическое усиление без необходимости регулировки стороны p , которая может оставаться тонкой для низких потерь. Впервые это позволяет одновременно реализовать низкое сопротивление, низкие оптические потери, низкое насыщение мощности и низкий пороговый ток.С этой структурой был достигнут рекорд эффективности 66 % при выходной мощности 10 Вт для непрерывной волны (CW) (940 нм, 25 ° C) (69 % пиковой эффективности), что в 1,05 раза выше, чем у сопоставимых симметричных конструкций (см. 2).

Пределы эффективности также связаны с боковой структурой, так как значительные уровни электрического тока теряются по обе стороны от электрической полосы, даже в лазерах с широким полем действия. Новая технология блокировки тока устраняет эту потерю тока и изготавливается с использованием двухэтапного процесса MOVPE с травлением на месте.Соответствующие прототипы заглубленных меза-лазеров работали с КПД на 5% выше (см. рис. 2). Ожидается, что сочетание тройных асимметричных конструкций и методов блокировки бокового тока еще больше повысит эффективность.

Эффективные киловаттные лазерные линейки

Эти сложные эпитаксиальные конструкции при изготовлении диодных лазеров с использованием высококачественной технологии устройств с низким уровнем дефектов могут использоваться для повышения производительности в приложениях. Например, лазерные линейки диаметром 1 см широко используются в промышленности как напрямую, так и в качестве источников накачки, а увеличение мощности напрямую снижает стоимость ватта, уменьшает размер системы, а также может улучшить производительность (за счет накачки с большей яркостью).Исследования FBH помогли решить эту проблему, позволив за последние 10 лет увеличить пиковую выходную мощность линейки диодных лазеров в два-четыре раза (см. рис. 3) в режиме квазинепрерывной волны (QCW) для импульсной накачки твердого тела. -государственные лазерные системы.

Параллельно КПД был увеличен на 1 кВт на бар примерно с 35% до 63%. В настоящее время Trumpf и FBH тесно сотрудничают, демонстрируя мощность в киловаттах в режиме CW при самой высокой зарегистрированной рабочей температуре 298 K и постоянно работая над повышением эффективности и качества луча.Компания Trumpf сообщит о последних достижениях на выставке SPIE Photonics West 2019.

Монолитные диодные лазеры со стабилизацией длины волны

Для таких приложений, как накачка и измерение твердотельных лазеров, необходимы диодные лазеры с узким и стабильным спектром. С точки зрения себестоимости монолитно интегрированные решетки являются особенно привлекательной технологией для сужения спектра — такой подход устраняет необходимость во внешней обратной связи, что приводит к сокращению срока службы. В результате ученые FBH в течение многих лет интенсивно изучали конструкцию и технологию стабилизации монолитных решеток, стремясь сделать эту ключевую технологию готовой к рыночному применению.

Опять же, за последние 10 лет мощность на один излучатель увеличилась примерно в десять раз, а эффективность примерно удвоилась. FBH разработала и запатентовала несколько различных подходов, которые существенно снижают оптические потери от решетки. Например, были разработаны широкоапертурные лазеры с однородными монолитно интегрированными решетками (BA-DFB), в которых обратная связь обеспечивается новыми аподизированными решетками с поверхностным травлением (см. рис. 4). В этих устройствах прочность решетки варьируется вдоль резонатора, что значительно повышает производительность изготовления и производительность по сравнению с эталонными однородными РОС (см.5). Соответствующие прототипы диодных лазеров безотказно работали более 10 000 часов, что обещает улучшение их применения в ближайшие годы.

Объединение ультраярких лучей

Промышленные системы объединяют излучение многих диодных лазеров в один луч для достижения интенсивности, необходимой для резки металлов, таких как сталь. Современные системы используют волоконные или дисковые лазеры для сбора энергии диодных лазеров. Лазерные системы прямого действия на диодах могут стать высокоэффективными, компактными и надежными конкурентами этим признанным решениям, поэтому интенсивные исследования направлены на то, чтобы сделать это возможным.

Одним из важных методов увеличения оптической интенсивности от прямых диодных источников является объединение лучей по длинам волн (WBC), при котором свет от многих диодных лазеров объединяется в один луч с использованием, например, внешней решетки. Таким образом, достигается очень высокая комбинированная мощность за счет расширения спектра. FBH разрабатывает высокоэффективные ультраинтенсивные массивы диодных лазеров специально для этого приложения. Примеры включают массивы высокомощных одномодовых лазеров, предназначенных для спектральной стабилизации с помощью внешней решетки, а затем совмещающих длину волны с пучком (разработанных в сотрудничестве с Trumpf).

Если решетку поместить внутрь диодного лазера, потенциально система может быть намного проще и компактнее — концепция, подробно изученная в рамках финансируемого ЕС проекта BRIDLE (разработанного в сотрудничестве с DILAS и Институтом лазерных технологий Фраунгофера [ Fraunhofer ILT; Ахен, Германия]). Массив из пяти заказных диодных лазеров с монолитно интегрированными решетками был спектрально объединен и подключен к низкомодовому оптическому волокну диаметром 35 мкм и числовой апертурой (NA) 0.2, с суммарной мощностью от волокна 26 Вт в одной поляризации, что более чем в два раза превышает интенсивность имеющихся в продаже неполяризованных модулей с волокнами диаметром 105 мкм.

Более продвинутым подходом является комбинация когерентных лучей (CBC). Здесь выходной сигнал одного затравочного лазера с распределенной обратной связью (DFB) разделяется на несколько лучей, мощность которых увеличивается с помощью параллельных каскадов полупроводникового усилителя. Тщательная регулировка токов усилителя идеально поддерживает их выходную фазу, так что массив усилителей действует как один лазер с дифракционно-ограниченным лучом и узким спектром.FBH изучает, как лучше реализовать такие системы (в сотрудничестве с Laboratoire Charles Fabry (Париж, Франция) и Техническим университетом Дании (Kongens Lyngby, Дания), и недавние исследования показали, что CBC не только увеличивает мощность, но и улучшает

Первый в мире лазерный источник света среднего инфракрасного диапазона джоулевого класса

Достижения в области мощных диодных лазеров также открывают новые области применения твердотельных лазеров.В августе 2018 года партнеры из немецких регионов Берлина и Йены объединили свои усилия в новом проекте BMBF (немецкое министерство образования и исследований), координируемом Берлинско-бранденбургской сетью компетенций в области оптических технологий (OpTecBB). За 1,5 миллиона евро команда разработает первый в мире высокоэнергетический лазер среднего инфракрасного диапазона (HECMIR), рассчитанный на энергию импульса более 1 Дж на длине волны 1,9 мкм. Эти энергии импульсов стали возможными благодаря высокоинтенсивным источникам накачки диодных лазеров с длинными импульсами, которые будут разработаны и реализованы для HECMIR компанией FBH с использованием новых конструкций диодных лазеров и инновационной технологии многослойных массивов с большим рабочим циклом.

Короткоимпульсные источники MIR от HECMIR могут обеспечить пучки частиц (таких как протоны) из настольного устройства на уровне энергии, который в настоящее время требует ускорителей размером с баскетбольную площадку. Эти пучки частиц были бы идеальным неинвазивным методом лечения опухолей. Предполагается также, что источники MIR будут играть ключевую роль в будущих импульсных исследовательских лазерах очень высокой энергии. Во всем мире устанавливается новое поколение высокоэнергетических лазеров с ультракороткими импульсами, и существует потребность в еще более высоких характеристиках.Это будет возможно только с усовершенствованной диодной накачкой как в обычном, так и в ИК-диапазоне, что в настоящее время изучается консорциумом EuPRAXIA. 2

ССЫЛКИ

1. П. Крамп, «Лазеры: превосходство с крайней асимметрией», Compound Semiconductor , 24, 6 (сентябрь 2018 г.).

2. См. www.eupraxia-project.eu.

Высокомощный импульсный | OSI Laser Diode Inc.

Серия SCW: Мощные измерительные лазерные модули для импульсных приложений

1310 нм, 1550 нм, 1625 нм и 1650 нм

Лазерный диод OSI, Inc.Связанные лазерные модули High Power SMF разработаны для удовлетворения требований рынка оптического испытательного оборудования. Лазеры серии SCW с высокой пиковой оптической мощностью работают с длинами волн от 1310 до 1650 нм и доступны в полностью герметичных корпусах, сваренных методом лазерной сварки. Эти упакованные лазеры могут включать в себя как ТЭО, так и термисторы, чувствительные к температуре, и мониторы задней поверхности для превосходной стабильности длины волны в широком диапазоне температур.

Модуль лазерного диода высокой мощности 1625 нм для приложений OSA/OTDR

1625 нм

Модули лазерных диодов SCW 1632-350R и SCW 1631F-350R представляют собой мощные лазерные диоды RWG F/P с длиной волны 1625 нм, упакованные в 14-контактные корпуса типа «бабочка» и DIL.Лазерные диоды оптически соединены с оптоволоконным кабелем SMF и включают в себя термоэлектрический охладитель и электрически изолированный термистор датчика температуры 1632-350R и SCW 1631F-350R. Модули лазерных диодов SCW специально разработаны для применения в оптическом испытательном оборудовании, где требуется высокая пиковая импульсная оптическая мощность. Устройства соответствуют требованиям RoHS.

СКВ 1536-200Р

1550 нм

Модуль импульсного лазерного диода 1550 нм для приложений OSA/OTDR

Модуль импульсного лазерного диода CVB 450-TO56R 450 нм для метрологических приложений

450 нм

Модуль лазерного диода CVB 450-to56R представляет собой лазерный диод GaN с длиной волны 450 нм в коаксиальном корпусе с 3 выводами.Лазерный диод оптически соединен с оптоволоконным кабелем 200/230/500 мкм. В состав устройства входит защитный диод от электростатического разряда. Модули лазерных диодов CVB 450-TO56R специально разработаны для неохлаждаемых оптических метрологических приложений, где требуется импульсная оптическая мощность. CVB 450-TO56R соответствует требованиям RoHS.

Модуль импульсного лазерного диода DFB 1650 нм для приложений OSA / OTDR

1650 нм

Модуль лазерного диода SCW 1731F-D40R представляет собой лазерный диод Al RWG DFB с длиной волны 1650 нм, упакованный в 14-контактный корпус DIL
.Лазерный диод оптически соединен с косичкой SMF-волокна и включает в себя термоэлектрический охладитель
и электрически изолированный термистор, чувствительный к температуре. Модули лазерных диодов SCW 1731F-D40R
специально разработаны для применения в оптическом испытательном оборудовании, где требуется высокая пиковая импульсная оптическая мощность
. Устройство соответствует требованиям RoHS.

Импульсный лазерный диод 1550 нм со встроенной микролинзой

1550 нм

Импульсный лазер с длиной волны 1550 нм обеспечивает диаграмму направленности луча в дальней зоне
с эквивалентными значениями расходимости
для быстрой (перпендикулярной) и медленной
(параллельной) осей излучения.Скорректированная диаграмма поля Far
обеспечивает более высокую эффективность соединения
со стандартными системами сферических линз.
Лазер/линза герметично упакованы в 9-миллиметровый корпус
, обеспечивающий надежную
возможность выживания в условиях окружающей среды для требовательных приложений
, таких как полевые дальномеры.
Этот продукт соответствует требованиям RoHS.

СКВ 1532-500R

1550 нм

Модуль импульсного лазерного диода высокой мощности 1550 нм
для приложений OSA / OTDR

Модуль лазерного диода SCW 1532-500R представляет собой высокомощный лазерный диод Al RWG F/P с длиной волны 1550 нм в корпусе типа «бабочка» с 14 контактами
.Лазерный диод оптически соединен с косичкой SMF-волокна и включает в себя термоэлектрический охладитель
и электрически изолированный терморезистор. Лазерные диодные модули SCW 1532-500R
специально разработаны для применения в оптическом испытательном оборудовании, где требуется высокая пиковая импульсная оптическая мощность
. Устройство соответствует требованиям RoHS.

Лазер двойного наведения

Этот лазерный комплект содержит импульсный лазерный диод 905 (CVD 46) и лазерный диод 650 нм, установленные рядом (расстояние между центрами излучения = 720 мкм) на общей платформе (+, корпус, плюс).Диаграмма излучения двух лазерных кристаллов будет центрирована на оси корпуса с точностью до +/- 0,010 дюйма.   
***Предварительная спецификация продукта***

Импульсные лазерные диоды 905 нм со встроенной микролинзой

905 нм

Импульсный лазер с длиной волны 905 нм обеспечивает диаграмму направленности луча в дальней зоне
с эквивалентными значениями расходимости
для быстрой (перпендикулярной) и медленной
(параллельной) осей излучения. Скорректированная диаграмма поля Far
обеспечивает более высокую эффективность соединения
со стандартными системами сферических линз.
Лазер/линза герметично упакованы в 9-миллиметровый корпус
, обеспечивающий надежную
возможность выживания в условиях окружающей среды для требовательных приложений
, таких как полевые дальномеры.
Этот продукт соответствует требованиям RoHS.

Многопереходный лазерный диодный модуль с увеличенным сроком службы 905 нм

905 нм

CVN 5S63E-TO18T представляет собой 5-элементный многопереходный лазерный диодный модуль
, работающий по стандарту
на длине волны 905 нм.Устройство рассчитано на 90 925 коротких импульсов (= 10 нСм), что позволяет получить на 90 925 более высокую пиковую оптическую мощность. Стек лазера
упакован в двойной герметичный формат TO18
.
Этот продукт соответствует требованиям RoHS.

Импульсные лазерные диоды высокой яркости с длиной волны 1550 нм

1550 нм

OSI Laser Diode, Inc. предлагает импульсный лазерный диод CVLL 1550 нм с чрезвычайно высокой яркостью и выходной мощностью до 75 Вт.Устройства CVLL хорошо подходят для большинства дальномерных приложений, требующих «безопасной для глаз» работы.

Гибридные лазерные диоды для импульсных операций

905 нм

Серия LHCVN включает схему запуска импульсного лазера в том же корпусе, что и лазерный диод. Гибридизация драйвера обеспечивает гораздо меньшую ширину импульса и более быстрое время нарастания при более низких требованиях к напряжению, чем дискретные лазерные драйверы. Серия LHCVN совместима со всеми лазерными диодами OSI Laser Diode, Inc.стандартные лазерные диоды MOCVD и могут оптимально управляться с использованием имеющихся в продаже драйверов MOSFET. Герметичный корпус TO5 и повышенная эффективность идеальны, когда пространство и вес имеют первостепенное значение.

Мощные импульсные лазерные диоды с длиной волны 850 нм

850 нм

Лазерные модули

OSI Laser Diode, Inc. (LDI) с длиной волны 850 нм предназначены для использования в оптоволоконных приборах, где требуется высокая оптическая мощность и низкое энергопотребление.Все пакеты содержат высоконадежные лазерные чипы LDI. Корпус с низким профилем предназначен для использования с узкими импульсами сильного тока.

Устройства могут быть адаптированы под требования конкретных приложений.

Мощные импульсные лазерные диоды с длиной волны 905 нм

905 нм

Лазеры CVD серии

OSI Laser Diode, Inc. (LDI) представляют собой устройства с квантовыми ямами с напряженным слоем, изготовленные методом MOCVD.Эти импульсные лазеры доступны с пиковой мощностью до 140 Вт на длине волны 905 нм. Они обеспечивают стабильную выходную мощность в диапазоне от -40°C до +80°C.

NUBM44 Мощный синий лазерный диод, 445 нм, 6 Вт

О мощном синем лазерном диоде NUBM44, 445 нм, 6 Вт

Это синий лазерный диод Nichia мощностью 6 Вт с длиной волны 445 нм. Эти лазерные диоды взяты из диодной батареи NUBM44.

  • Синий лазерный диод мощностью 6,0 Вт, длина волны 445 нм
  • Хорошая фокусировка и хорошая коллимация
  • Компактный пакет TO-5 (9 мм) TO-Can
  • Широкий диапазон рабочих температур от 0 C до 65 C
  • Технология синего лазера на нитриде галлия обеспечивает более длительный срок службы при повышенных температурах

NUBM44 — это лазерный диод с длиной волны 445 нм, излучающий мощность 6 Вт.Это самая высокая мощность, доступная в настоящее время для любого лазерного диода в корпусе TO-Can диаметром 9 мм (корпус TO-5). Хотя типичная центральная длина волны NUBM44 составляет 445 нм, в другой литературе он иногда упоминается как лазерный диод с длиной волны 450 нм. Хотя это многомодовый лазерный диод, он имеет чрезвычайно узкий волновод, что позволяет ему иметь почти самый низкий этендю (расхождение в дальней зоне для данного диаметра луча) любого мощного полупроводникового лазера. Узкая ширина излучателя позволяет лучше коллимировать и фокусировать его, чем другие мощные лазерные диоды.

Этот синий лазерный диод мощностью 6 Вт относительно невосприимчив к рабочей температуре по сравнению с другими мощными полупроводниковыми лазерами и имеет диапазон рабочих температур корпуса от 0°C до 65°C. Лазерный диод NUBM44 имеет типичный срок службы 20 000 часов при 25°C. Однако если температура корпуса синего лазера нагреется до 65°С, срок службы уменьшится лишь в незначительной степени. Это возможно только благодаря недавно разработанной лазерной технологии на нитриде галлия. Низкие уровни долговременной деградации при повышенных температурах не могут быть достигнуты с помощью современной лазерной технологии на арсениде галлия, которая используется для красных и БИК-лазерных диодов.Таким образом, этот синий лазерный диод является надежным выбором для различных сред и приложений. Кроме того, этот GaN-лазер имеет специальный корпус TO-5 (9 мм), что позволяет ему иметь более низкое тепловое сопротивление, чем обычно возможно для лазерного диода с таким уровнем мощности. 9-мм TO-Can также герметичен, что защищает чип полупроводникового лазера от пыли и других загрязнений. Напротив, для мощных красных и БИК-лазерных диодов обычно требуется корпус C-mount, который имеет открытую грань, что делает их надежными, если они не работают в условиях чистых помещений.

Рекомендации для лазерного диода NUBM44 мощностью 6 Вт

Хотя лазер относительно невосприимчив к рабочей температуре корпуса, мы рекомендуем использовать подходящий теплоотвод с NUBM44 и другими мощными лазерными диодами. В частности, следует использовать крепление с низким тепловым сопротивлением (в идеале менее 1,5 C/Вт) из-за большого количества выделяемого тепла (приблизительно 12 Вт) при работе этого лазера на полной мощности. Крепление лазерного диода с низким термическим сопротивлением уменьшит количество локального нагрева, производимого лазерным элементом, и сведет к минимуму путь к тепловому заземлению.Такое крепление корпуса TO также уменьшит величину теплового дрейфа, который влияет как на мощность, так и на длину волны. Термическое сопротивление можно свести к минимуму, прижимая коллектор TO к плоской поверхности теплоотвода, изготовленной из таких материалов, как алюминий, медь или латунь; а также путем его пайки; Нанесение тонкого слоя термопасты также может быть полезным.

Для того, чтобы хорошо коллимировать этот лазерный диод и собирать как можно больше света, мы рекомендуем использовать коллимационную линзу с высокой числовой апертурой (например,г., числовая апертура больше 0,50). Это связано с тем, что расхождение в дальней зоне по быстрой оси обычно составляет 44 градуса. Без светосильного объектива (с высокой числовой апертурой) часть мощности будет потеряна. Использование объектива с большим фокусным расстоянием улучшит коллимацию синего лазерного диода. Чтобы еще больше уменьшить расхождение по медленной оси, можно расширить луч по медленной оси с помощью двух цилиндрических линз, которые компания Opt Lasers также предлагает в своем интернет-магазине. Однако в некоторых приложениях с коротким рабочим расстоянием достаточно использовать только одну коллимационную линзу.

Применение лазерного диода NUBM44

Лазерный диод NUBM44 имеет множество разнообразных применений благодаря его уникальной длине волны генерации 445 нм. Приложения включают гравировку, накачку люминофора, источник флуоресцентного света, визуализацию, оптогенетику, лазер RBG, искусство и архитектуру, накачку волокна, легированного тулием, и освещение. Например, используя этот лазерный диод для накачки люминофора, можно создать некоторые из самых низкоэффективных источников белого (широкополосного) света. Многие приложения также в настоящее время разрабатываются из-за его относительно нового появления на рынке.

NUBM44 против лазерного диода NUBM47

Обратите внимание, что лазерный диод NUBM44 мощностью 6 Вт очень похож на NUBM47. Однако наши испытания показывают, что NUBM44 имеет более низкий пороговый ток и более высокую эффективность, чем NUBM47, а также аналогичный срок службы и аналогичную рабочую мощность 6 Вт. Способность обоих лазерных устройств к коллимации и фокусировке также сопоставимы. По этим и другим причинам, которые являются собственностью, мы считаем, что NUBM44 в настоящее время является лучшим вариантом.

Прочие типы лазерных диодов и принадлежности

Если предпочтение отдается фиолетовому, синему, зеленому или красному лазерному диоду, а не 445 нм, мы также предлагаем мощные лазеры с такими длинами волн, как 405 нм, 520 нм и 638 нм.Мы также предлагаем аксессуары для лазерных диодов. К ним относятся держатели лазерных диодов, коллимационные и фокусирующие линзы, пары цилиндрических линз, а также электроника, такая как контроллеры ТЭО и драйверы лазерного тока.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.