Kako odabrati lasersku diodu: Talasna dužina, snaga i vodič za paket

Kako odabrati pravu lasersku diodu za vašu aplikaciju

Odabir prave laserske diode znači balansiranje talasne dužine, optičke snage, načina rada, paketa, karakteristika snopa, zahtjeva za upravljačkim programima i upravljanja toplinom. Ovaj vodič objašnjava ključne specifikacije koje bi inženjeri i OEM kupci trebali pregledati prije nego što izaberu lasersku diodu za LiDAR, medicinske, industrijske, senzorske, pumpne i druge primjene.

Pošaljite upit odmah

Odabir odgovarajućeglaserska diodauključuje više od specificiranja talasne dužine i izlazne snage. Uređaj takođe treba da odgovara optičkom sistemu, drajveru, dizajnu hlađenja, režimu rada i zahtevima aplikacije.

Loš izbor može dovesti do niske efikasnosti sistema, nestabilnog izlaza, pregrijavanja ili smanjenog vijeka trajanja. Za OEM opremu, industrijske sisteme, medicinske uređaje, LiDAR, senzore, lasersko pumpanje i naučne instrumente, vrijedi pregledati ključne specifikacije prije odabira dijela.

Talasna dužina je obično prvi parametar koji treba definirati jer različiti materijali, detektori i optičke komponente različito reagiraju na svjetlost.

Uobičajene talasne dužine laserske diode uključuju:

Tačna talasna dužina zavisi od apsorpcionih karakteristika ciljnog materijala, osetljivosti detektora i optičkih komponenti koje se koriste u sistemu.

na primjer,808nm laserske diodese široko koriste za lasersko pumpanje-state, dok905nm pulsne laserske diodese obično koriste u-pronalaženju dometa i LiDAR sistemima.

Napomena:VCSEL se također široko koriste u 3D sensingu i nekim LiDAR aplikacijama, dok laserske diode{1}}emitirajuće ivice ostaju uobičajene u-pumpnim i industrijskim sistemima velike snage.

Kada je talasna dužina definisana, izračunajte kolika je optička snaga zapravo potrebna da se postigne cilj.

Nazivna snaga laserske diode nije ista kao i korisna snaga nakon optičkog sistema. Gubici mogu nastati kroz sočiva, ogledala, zaštitne prozore, filtere,{1}}optiku za oblikovanje zraka i spajanje vlakana.

Korištenje znatno više energije nego što je potrebno može povećati cijenu komponenti, proizvodnju topline, zahtjeve za{0}}isporuku energije i zahtjeve za sigurnost lasera.

Istovremeno, kontinuirano korištenje laserske diode blizu njenog apsolutnog maksimuma može smanjiti dugoročnu-pouzdanost.

Za aplikacije velike{0}}snage generalno je bolje dozvoliti određenu radnu marginu, a ne dizajnirati oko maksimalne specifikacije.

Laserske diode obično rade u kontinuiranom-talasnom (CW) ili impulsnom načinu rada.

CW laserske diodepružaju kontinuirani optički izlaz i naširoko se koriste u laserskom pumpanju, medicinskoj opremi, osvjetljenju, industrijskim sistemima i naučnim instrumentima.

Pulsne laserske diodegeneriraju kratke optičke impulse i obično se koriste u LiDAR-u, laserskim daljinomjerima, sistemima vremena{0}}-leta i optičkim senzorima.

Za pulsne aplikacije, samo vršna snaga nije dovoljna za procjenu uređaja. Širinu impulsa, brzinu ponavljanja, radni ciklus, pogonsku struju i termička ograničenja također treba pregledati.

Laserska dioda koja može proizvesti veliku vršnu snagu tokom kratkih impulsa možda neće biti prikladna za kontinuirani rad na istom izlaznom nivou.

Dizajn paketa utiče na disipaciju toplote, mehaničku montažu, optičko poravnanje i integraciju sistema.

TO-Može

TO-može laserske diode, uključujući TO-18, TO-56 i TO-9 pakete, kompaktne su i obično se koriste u poravnanju, senzoru, mjerenju i optičkim sistemima male do srednje snage.

C{0}}Mount

C-laserske diode za montažu se često biraju za aplikacije veće-snage gdje je potreban efikasan prijenos topline. Mogu se montirati direktno na vanjski hladnjak.

Vlakna{0}}spojena

Laserske diode{0}}spregnute vlaknima isporučuju optički izlaz kroz optičko vlakno. Ovo je korisno kada laserski izvor treba biti lociran dalje od izlazne tačke ili kada je optičko poravnanje-slobodnog prostora teško implementirati.

Za sisteme veće{0}}snage, odabir paketa treba razmotriti zajedno sa dizajnom hlađenja.

Laserske diode koje emituju ivice{0}} obično ne proizvode savršeno kružni snop.

Brza-divergencija osi je obično mnogo veća od spore-divergencije osi, posebno kod-uređaja velike snage.

Ključni parametri snopa uključuju:

• Brza{0}}divergencija osi
• Spora{0}}divergencija osi
• Veličina grede
• Profil greda
• Astigmatizam
• Prečnik jezgre vlakna i numerički otvor za uređaje sa{0}}spojenim vlaknima

Primjenama koje zahtijevaju kolimirani ili čvrsto fokusirani snop možda će biti potrebna dodatna optika.

To je razlog zašto dvije laserske diode sa istom talasnom dužinom i nominalnom izlaznom snagom mogu da rade veoma različito u istom optičkom sistemu.

Laserske diode su trenutno{0}}pokrenuti poluvodički uređaji i normalno bi trebalo da rade sa odgovarajućim drajverom laserske diode konstantne{1}}trenutne struje.

Važne električne specifikacije uključuju:

• Radna struja
• Prag struje
• Maksimalna struja
• Napon naprijed
• Efikasnost nagiba

Strujni šiljci i elektrostatičko pražnjenje mogu oštetiti laserski spoj, ponekad bez trenutnog vidljivog kvara. Odgovarajuća zaštita drajvera i ESD-sigurno rukovanje su stoga važni tokom testiranja, montaže i proizvodnje.

Upravljanje toplinom je jednako važno. Kako temperatura spoja raste, izlazna snaga, efikasnost, struja praga, talasna dužina i životni vijek mogu se promijeniti.

U zavisnosti od nivoa snage, metode hlađenja mogu uključivati ​​pasivne hladnjake, prisilno{0}}hlađenje zraka, termoelektrične hladnjake ili vodeno hlađenje.

Za primjene{0}}osjetljive na talasne dužine, kao što je lasersko pumpanje, može biti potrebna i aktivna kontrola temperature jer se talasna dužina emisije pomera sa temperaturom.

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

Nemojte se oslanjati samo na specifikacije naslova. Uporedite kompletan tehnički list pre nego što naručite.

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

Odabir uređaja zasnovanog samo na talasnoj dužini i nominalnoj optičkoj snazi ​​može kasnije dovesti do problema sa integracijom.

Različite aplikacije postavljaju različite prioritete specifikacijama laserskih dioda.

ZaLiDAR i određivanje dometa, širina impulsa, vršna snaga, talasna dužina, brzina prebacivanja i kompatibilnost detektora su važni.

Zamedicinska laserska oprema, stabilnost talasne dužine, konzistentnost izlaza, termička kontrola i dugoročna{0}}pouzdanost mogu biti važniji.

Zaindustrijski i laserski{0}}sistemi za pumpanje, inženjeri se često fokusiraju na optičku snagu, efikasnost zidnih{0}}utikača, hlađenje, robusnost pakovanja i vijek trajanja.

Prije kontaktiranja dobavljača, korisno je definirati:

• Potrebna talasna dužina
• Potrebna optička izlazna snaga
• CW ili impulsni rad
• Preferirani paket
• Dostupan način hlađenja
• Zahtjevi za grede ili vlakna
• Radno okruženje
• Očekivani vijek trajanja

Pružanje ovih detalja olakšava dobavljaču da identifikuje odgovarajuće opcije laserske diode.

Ne postoji "najbolja" laserska dioda. Pravi izbor je onaj koji odgovara kompletnom sistemu.

Počnite s talasnom dužinom i upotrebljivom optičkom snagom, a zatim procijenite način rada, paket, karakteristike zraka, zahtjeve drajvera i upravljanje toplinom.

Za OEM ili specijalizovane aplikacije, pregled kompletnog lista sa podacima i dijeljenje stvarnih uslova rada sa dobavljačem može pomoći u smanjenju problema sa integracijom i poboljšanju dugoročne-pouzdanosti.

Naš tehnički tim podržava izbor OEM laserskih dioda i usklađivanje aplikacija. Ako vam je potrebna pomoć pri odabiru odgovarajuće talasne dužine, nivoa snage, paketa ili načina rada, slobodnokontaktirajte naš inženjerski tim.