Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om laserdioder
Laserdiod är kärnan i varje lasermodul. Laserdioder kan alstra ljus från ultravioletta till infraröda området, vilket är en kostnadseffektiv och energieffektiv laserkälla, och kan därmed användas inom olika områden av industrin. I vår guide talar vi om hur en sådan diod är uppbyggd, hur den fungerar och was du bör notera innan du köper.
Was är laserdioder?
Was utmärker laserdioder?
Hur fungerar en laserdiod?
Hur är laserdioder uppbyggda?
Viktiga köpkriterier för laserdioder
Hur optimistiskt är ICH min laserdiod?
Was är laserdioder?
Laserdioder är en form av halvledarlasrar som producerar laserstrålning med elektrisk ineffekt. De kan avge ljus i olika våglängder från ultraviolett till infrarött ljus. Laserdioder används inom olika områden, vanligen monterade i lasermoduler. Den fungerar till exempel som laserkälla i skrivare, DVD-apparater eller streckkodsläsare.
Was utmärker laserdioder?
Laserdioden skiljer sig från andra laserkällor genom att den med några få millimeter omkrets är ett mycket litet och samtidigt prisvärt och energisparande alternativ. Laserdioder är dessutom enkla att använda, har lång livslängd och ger särskilt i nära infrarött område, jämfört med andra laserkällor, hög verkningsgrad på 40 till över 50 procent. Det innebär att hälften av den tillförda elektriska energin konverteras till laserstrålning.
Hur fungerar en laserdiod?
En laserdiod är en halvledarlaser som består av två olika, negativa och positiva, spikade ämnen mellan vilka det finns ett litet hålrum. Denna konstruktion kallas p-n-övergång. Under påverkan av ström kommer det enkelt i hålrummet, för att säga utsläpp av fotoner. De är utbildade till en stående ljusvåg genom delreflekterande ändytor på de två halvorna av halvledarlasern, som verkar som optisk resonator, vilket i slutändan genererar laserstrålen. Beroende på hur stort avstånd mellan de båda sidorna är, kan laserstrålar med olika våglängd bli.
Hur är laserdioder uppbyggda?
Om du köper en laserdiod, får du dock inte bara laserkällan själv De dioder som erbjuds är i regel en kapsel där det förutom lasermediet även finns en fotodiod. Denna fungerar som monitordiod och registrerar lasereffekten genom att den fastställer mängden utsläppt ljus och kan reglera strömtillförseln med hjälp av den externa elektroniska kopplingen.
På grund av den extra fotodioden har laserdioderna i regel tre anslutningar för att installera dem i en lasermodul: Själva katoden och anod för laserkällan och en annan för fotodioden. Ett exempel på denna form är dioder av typ TO-18.
En annan viktig komponent är kylning. Eftersom inte hela strömmen omvandlas till lasereffekt värms lasermediet avsevärt. För att undvika att halvledarmaterialet förstörs genom överhettning, särskilt vid högre prestanda, löds dioderna på en metallyta som leder bort överflödig värme. Studier har visat att en sänkning av driftstemperaturen med ca 10 grader kan fördubbla lasermediets livslängd.
Vid köp bör man under alla omständigheter se till att den valda dioden motsvarar EU:s RoHS-direktiv. Det förbjuder användning av ämnen som är skadliga för miljön eller hälsan i elektrisk utrustning, till exempel återstående lödningar.
Viktiga köpkriterier för laserdioder
Våglängd
Laserkällans våglängd är avgörande för det isolerade laserljuset. Blå laserdioder har en våglängd på cirka 450 nanometer (nm), medan grön laser ligger på 530 nm. Röda laserdioder med en våglängd på ca 650 nm eller infraröda laserdioder med cirka 800 nm används oftast.
Innan man bestämmer sig för en viss laserkälla bör man fundera över vilken våglängd som bäst passar bäst för ändamålet. En röd laserdiod med 635 nm våglängd passar till exempel mycket bra för streckkodsläsare eller laserpekare, eftersom den är väl synlig även i dagsljus. Laserdioder med en våglängd på 780 nm är däremot särskilt lämpliga för användning i laserskrivare eller osynliga ljusbarriärer inom larmteknik.
Effekt
Lasereffekten anges i regel i milliwatt, kort mW. Även här uppstår frågan för vilket ändamål lasern ska användas, eftersom laserkällornas prestanda kan variera mycket och inte alltid är den mest kraftfulla laserstrålen den mest lämpliga. För tillämpningar som inriktning och positionering räcker bara några få milliwatt och även för barriärer eller skanning av streckkoder räcker en lasereffekt på upp till 10 mW. Högre watt behövs till exempel om lasern ska användas som svett- eller skärverktyg i industrin.
Hur optimistiskt är ICH min laserdiod?
Laserdiod är bara komponent från det breda laserteknikens fält. Det är först i kombination med andra produkter som den kan bli effektiv. För att till exempel styra effekten på dioden perfekt, kan en manöverelektronik anslutas. Dessa några millimeter i millimeter mässa moduler kan styra lasereffekten med en styringång, och till exempel garantera säkerheten genom automatisk avstängning vid överhettning.
Speciellt viktigt för att kunna använda dioden är dessutom en så kallad kollimatorlins som samlar den alstrade strålningen. På så sätt får du en så punktformad laserstråle som möjligt. Till följd av sin natur är en laser med längd alltid bredare. Därför bör man alltid vara uppmärksam på divergensvärdet för att bestämma kvaliteten på sammankopplingen. Denna mäts i mrad (milliradiant) och anger hur mycket millimeter lasern per isärna meter i diameter växer. Ett annat sätt är att direkt få en fullständig kollimatoroptik med inbyggd laserdiod.