Как да изберете лазерен диод: Ръководство за дължина на вълната, мощност и опаковка

Как да изберете правилния лазерен диод за вашето приложение

Изборът на правилния лазерен диод означава балансиране на дължина на вълната, оптична мощност, режим на работа, пакет, характеристики на лъча, изисквания на драйвера и термично управление. Това ръководство обяснява основните спецификации, които инженерите и OEM купувачите трябва да прегледат, преди да изберат лазерен диод за LiDAR, медицински, промишлени, сензорни, помпени и други приложения.

Изпратете запитване сега

Избор на подходящлазерен диодвключва повече от определяне на дължина на вълната и изходна мощност. Устройството също трябва да отговаря на оптичната система, драйвера, дизайна на охлаждането, режима на работа и изискванията на приложението.

Лошият избор може да доведе до ниска ефективност на системата, нестабилен изход, прегряване или намален експлоатационен живот. За OEM оборудване, промишлени системи, медицински устройства, LiDAR, сензори, лазерно изпомпване и научни инструменти си струва да прегледате основните спецификации, преди да изберете част.

Дължината на вълната обикновено е първият параметър за дефиниране, тъй като различните материали, детектори и оптични компоненти реагират различно на светлината.

Общите дължини на вълните на лазерния диод включват:

Правилната дължина на вълната зависи от абсорбционните характеристики на целевия материал, чувствителността на детектора и оптичните компоненти, използвани в системата.

например,808nm лазерни диодисе използват широко за лазерно изпомпване-в твърдо състояние, докато905nm импулсни лазерни диодиобикновено се използват в системи-за намиране на обхват и LiDAR.

Забележка:VCSEL също така се използват широко в 3D сензори и някои LiDAR приложения, докато крайно-излъчващите лазерни диоди остават често срещани в високо-мощните помпени и индустриални системи.

След като дължината на вълната е определена, изчислете колко оптична мощност всъщност е необходима, за да достигне целта.

Номиналната мощност на лазерен диод не е същата като използваемата мощност след оптичната система. Загуби могат да възникнат чрез лещи, огледала, защитни прозорци, филтри, оптика за оформяне на лъч-и влакнесто свързване.

Използването на значително повече енергия от необходимото може да увеличи цената на компонентите, генерирането на топлина, изискванията-за захранване и изискванията за лазерна безопасност.

В същото време продължителната работа на лазерен диод близо до неговия абсолютен максимален рейтинг може да намали дългосрочната-надеждност.

За приложения с висока{0}}мощност обикновено е по-добре да се позволи известен оперативен марж, вместо да се проектира около максималната спецификация.

Лазерните диоди обикновено работят в непрекъснат-вълнов (CW) или импулсен режим.

CW лазерни диодиосигуряват непрекъснат оптичен изход и се използват широко в лазерно изпомпване, медицинско оборудване, осветление, индустриални системи и научни инструменти.

Импулсни лазерни диодигенерират къси оптични импулси и обикновено се използват в LiDAR, лазерни далекомери,-системи за-полет и оптични сензори.

За импулсни приложения пиковата мощност сама по себе си не е достатъчна за оценка на устройството. Широчина на импулса, честота на повторение, работен цикъл, ток на задвижване и термични граници също трябва да бъдат прегледани.

Лазерен диод, който може да произведе висока пикова мощност по време на кратки импулси, може да не е подходящ за продължителна работа при същото изходно ниво.

Дизайнът на пакета влияе върху разсейването на топлината, механичния монтаж, оптичното подравняване и системната интеграция.

ДА-Мога

Лазерните диоди TO-can, включително пакетите TO-18, TO-56 и TO-9, са компактни и често се използват при центриране, наблюдение, измерване и оптични системи с ниска до средна мощност.

C-Mount

C-лазерните диоди често се избират за приложения с по-висока{1}}мощност, където се изисква ефективен топлопренос. Могат да се монтират директно върху външен радиатор.

Влакно{0}}свързано

Влакнесто{0}}свързаните лазерни диоди доставят оптичен изход през оптично влакно. Това е полезно, когато лазерният източник трябва да бъде разположен далеч от изходната точка или когато оптичното подравняване на свободното{2}}пространство е трудно за изпълнение.

За системи с по-висока{0}}мощност изборът на пакет трябва да се разглежда заедно с дизайна на охлаждането.

Край{0}}излъчващите лазерни диоди обикновено не произвеждат идеално кръгъл лъч.

Разминаването на бързата-ос обикновено е много по-голямо от отклонението на бавната-ос, особено при устройства с висока-мощност.

Ключовите параметри на лъча включват:

• Бързо-разминаване на оста
• Бавно-разминаване на оста
• Размер на лъча
• Профил на лъча
• Астигматизъм
• Диаметър на сърцевината на влакното и числова апертура за устройства,-свързани с влакна

Приложения, изискващи колимиран или плътно фокусиран лъч, може да имат нужда от допълнителна оптика.

Ето защо два лазерни диода с еднаква дължина на вълната и номинална изходна мощност могат да работят много различно в една и съща оптична система.

Лазерните диоди са полупроводникови устройства-задвижвани от ток и обикновено трябва да работят с подходящ драйвер за лазерен диод с постоянен{1}}ток.

Важните електрически спецификации включват:

• Работен ток
• Прагов ток
• Максимален ток
• Предно напрежение
• Ефективност на наклона

Токовите пикове и електростатичният разряд могат да повредят лазерния преход, понякога без незабавна видима повреда. Правилната защита на драйвера и ESD-безопасното боравене са важни по време на тестване, сглобяване и производство.

Топлинното управление е също толкова важно. Тъй като температурата на прехода се повишава, изходната мощност, ефективността, праговият ток, дължината на вълната и продължителността на живота могат да се променят.

В зависимост от нивото на мощност, методите за охлаждане може да включват пасивни радиатори, принудително-въздушно охлаждане, термоелектрически охладители или водно охлаждане.

За приложения,-чувствителни към дължината на вълната, като лазерно изпомпване, може също да е необходим активен температурен контрол, тъй като дължината на вълната на излъчване се измества с температурата.

Два продукта, рекламирани като "808nm 5W лазерни диоди", може да не са взаимозаменяеми.

Не разчитайте само на спецификациите на заглавието. Сравнете пълния лист с данни, преди да направите поръчка.

За OEM приложения прегледайте също абсолютните максимални рейтинги, условията на съхранение, препоръките за монтаж и всички налични данни за продължителността на живота или надеждността.

Изборът на устройство въз основа само на дължината на вълната и номиналната оптична мощност може да доведе до проблеми с интеграцията по-късно.

Различните приложения поставят различни приоритети върху спецификациите на лазерния диод.

ЗаLiDAR и намиране на обхват, ширината на импулса, пиковата мощност, дължината на вълната, скоростта на превключване и съвместимостта на детектора са важни.

Замедицинско лазерно оборудване, стабилността на дължината на вълната, постоянството на изхода, термичният контрол и-дългосрочната надеждност може да са по-важни.

Заиндустриални и лазерни{0}}помпени системи, инженерите често се съсредоточават върху оптичната мощност, ефективността на -щепсела, охлаждането, здравината на опаковката и живота.

Преди да се свържете с доставчик е полезно да дефинирате:

• Необходима дължина на вълната
• Необходима оптична изходна мощност
• CW или импулсна работа
• Предпочитан пакет
• Наличен метод на охлаждане
• Изисквания за лъч или влакна
• Работна среда
• Очакван експлоатационен живот

Предоставянето на тези подробности улеснява доставчика да идентифицира подходящи опции за лазерен диод.

Няма нито един "най-добър" лазерен диод. Правилният избор е този, който отговаря на цялата система.

Започнете с дължина на вълната и използваема оптична мощност, след това оценете режима на работа, опаковката, характеристиките на лъча, изискванията на драйвера и термичното управление.

За OEM или специализирани приложения прегледът на пълния лист с данни и споделянето на действителните работни условия с доставчика може да помогне за намаляване на проблемите с интеграцията и подобряване на-дългосрочната надеждност.

Нашият технически екип поддържа OEM избор на лазерни диоди и съвпадение на приложения. Ако имате нужда от помощ при избора на подходяща дължина на вълната, ниво на мощност, пакет или режим на работа, не се колебайте да го направитесвържете се с нашия инженерен екип.