Laserdioodi valimine: lainepikkus, võimsus ja pakendi juhend

Kuidas valida oma rakenduse jaoks õige laserdiood

Õige laserdioodi valimine tähendab lainepikkuse, optilise võimsuse, töörežiimi, paketi, kiire omaduste, draiveri nõuete ja soojusjuhtimise tasakaalustamist. Selles juhendis selgitatakse peamisi spetsifikatsioone, mida insenerid ja OEM-ostjad peaksid enne LiDAR-i, meditsiini-, tööstus-, anduri-, pumpamis- ja muude rakenduste jaoks laserdioodi valimist üle vaatama.

Saatke päring kohe

Sobiva valiminelaserdioodhõlmab enamat kui lainepikkuse ja väljundvõimsuse määramist. Seade peab vastama ka optilise süsteemi, draiveri, jahutuskujunduse, töörežiimi ja rakenduse nõuetele.

Vale valik võib põhjustada süsteemi madala efektiivsuse, ebastabiilse väljundi, ülekuumenemise või tööea lühenemise. OEM-seadmete, tööstussüsteemide, meditsiiniseadmete, LiDAR-i, anduri, laserpumpamise ja teaduslike instrumentide puhul tasub enne osa valimist üle vaadata peamised spetsifikatsioonid.

Lainepikkus on tavaliselt esimene määratletav parameeter, kuna erinevad materjalid, detektorid ja optilised komponendid reageerivad valgusele erinevalt.

Levinud laserdioodide lainepikkused hõlmavad järgmist:

Õige lainepikkus sõltub sihtmaterjali neeldumisomadustest, detektori tundlikkusest ja süsteemis kasutatavatest optilistest komponentidest.

Näiteks808nm laserdioodidkasutatakse laialdaselt pooljuhtlaser{0}}pumpamiseks, samas kui905nm impulss-laserdioodidkasutatakse tavaliselt kauguse{0}}leidmise ja LiDAR süsteemides.

Märkus.VCSEL-e kasutatakse laialdaselt ka 3D-andurites ja mõnedes LiDAR-i rakendustes, samas kui serva{1}}kiirgavad laserdioodid on endiselt levinud suure võimsusega pumpamisel ja tööstussüsteemides.

Kui lainepikkus on määratletud, arvutage välja, kui palju optilist võimsust sihtmärgini jõudmiseks tegelikult vaja on.

Laserdioodi nimivõimsus ei ole sama, mis optilise süsteemi kasutatav võimsus. Kaod võivad tekkida läätsede, peeglite, kaitseakende, filtrite, kiirt{1}}formeeriva optika ja kiudühenduse tõttu.

Vajalikust märkimisväärselt suurema võimsuse kasutamine võib suurendada komponentide maksumust, soojuse tootmist, toite{0}}nõudeid ja laseri ohutusnõudeid.

Samal ajal võib laserdioodi pidev töötamine absoluutse maksimumväärtuse lähedal vähendada pikaajalist{0}}töökindlust.

Suure võimsusega-rakenduste puhul on üldiselt parem lubada teatud kasutusmarginaali, selle asemel et projekteerida maksimaalse spetsifikatsiooni järgi.

Laserdioodid töötavad tavaliselt pideval{0}}lainel (CW) või impulssrežiimis.

CW laserdioodidpakuvad pidevat optilist väljundit ja neid kasutatakse laialdaselt laserpumpades, meditsiiniseadmetes, valgustuses, tööstussüsteemides ja teadusinstrumentides.

Impulss-laserdioodidgenereerivad lühikesi optilisi impulsse ja neid kasutatakse tavaliselt LiDAR-is, laserkaugusmõõturites,{0}}lennuaja-süsteemides ja optilises anduris.

Impulssrakenduste puhul ei piisa seadme hindamiseks ainult tippvõimsusest. Samuti tuleks üle vaadata impulsi laius, kordussagedus, töötsükkel, ajami vool ja termilised piirid.

Laserdiood, mis suudab lühikeste impulsside ajal tekitada suurt tippvõimsust, ei pruugi sobida pidevaks tööks samal väljundtasemel.

Pakendi disain mõjutab soojuse hajumist, mehaanilist paigaldust, optilist joondamist ja süsteemi integreerimist.

TO-Saab

TO-laserdioodid, sealhulgas paketid TO-18, TO-56 ja TO-9, on kompaktsed ja neid kasutatakse tavaliselt joondamisel, tuvastamisel, mõõtmisel ning väikese kuni keskmise võimsusega optilistes süsteemides.

K-Moonda

C-mount laserdioodid valitakse sageli suurema-võimsusega rakenduste jaoks, kus on vaja tõhusat soojusülekannet. Neid saab paigaldada otse välisele jahutusradiaatorile.

Fiber-Seotud

Kiud-sidestatud laserdioodid edastavad optilise väljundi läbi optilise kiu. See on kasulik, kui laserallikas peab asuma väljundpunktist eemal või kui vaba-ruumi optilist joondust on keeruline rakendada.

Suurema-võimsusega süsteemide puhul tuleks paketi valikut kaaluda koos jahutuskonstruktsiooniga.

Serva -kiirgavad laserdioodid ei tekita tavaliselt ideaalselt ringikujulist kiirt.

Kiire -telgede lahknevus on tavaliselt palju suurem kui aeglane-telgede lahknevus, eriti suure võimsusega-seadmete puhul.

Peamised kiirte parameetrid hõlmavad järgmist:

• Kiire-telgede lahknemine
• Aeglane-telgede kõrvalekalle
• Tala suurus
• Tala profiil
• Astigmatism
• Fiibersüdamiku läbimõõt ja arvuline ava kiud{0}}sidestatud seadmete jaoks

Rakendused, mis nõuavad kollimeeritud või tihedalt fokuseeritud kiirt, võivad vajada täiendavat optikat.

Seetõttu võivad kaks sama lainepikkuse ja nimiväljundvõimsusega laserdioodi ühes optilises süsteemis toimida väga erinevalt.

Laserdioodid on vooluga juhitavad{0}}pooljuhtseadmed ja neid tuleks tavaliselt kasutada sobiva konstantse-voolu laserdioodi draiveriga.

Olulised elektrilised spetsifikatsioonid hõlmavad järgmist:

• Töövool
• Lävivool
• Maksimaalne vool
• Edasipinge
• Kallaku efektiivsus

Voolu naelu ja elektrostaatiline lahendus võivad laseri ristmikku kahjustada, mõnikord ilma kohese nähtava tõrketa. Seetõttu on testimise, kokkupanemise ja tootmise ajal oluline draiverite nõuetekohane kaitse ja ESD{1}}ohutu käsitsemine.

Sama oluline on ka soojusjuhtimine. Kui ristmiku temperatuur tõuseb, võivad muutuda väljundvõimsus, efektiivsus, lävivool, lainepikkus ja eluiga.

Sõltuvalt võimsustasemest võivad jahutusmeetodid hõlmata passiivseid jahutusradiaatoreid, sundjahutus-õhkjahutust, termoelektrilisi jahutusseadmeid või vesijahutust.

Lainepikkus{0}}tundlike rakenduste puhul, nagu laserpumpamine, võib olla vajalik ka aktiivne temperatuuri reguleerimine, kuna emissiooni lainepikkus muutub koos temperatuuriga.

Kaks toodet, mida reklaamitakse kui "808nm 5W laserdioodid", ei pruugi olla omavahel asendatavad.

Ärge lootke ainult pealkirja spetsifikatsioonidele. Enne tellimuse esitamist võrrelge täielikku andmelehte.

OEM-rakenduste puhul vaadake üle ka absoluutsed maksimumhinnangud, säilitustingimused, paigaldussoovitused ja kõik saadaolevad kasutusea või töökindluse andmed.

Seadme valimine ainult lainepikkuse ja nominaalse optilise võimsuse põhjal võib hiljem põhjustada integratsiooniprobleeme.

Erinevad rakendused seavad laserdioodide spetsifikatsioonidele erinevad prioriteedid.

SestLiDAR ja vahemiku leidmine, impulsi laius, tippvõimsus, lainepikkus, lülituskiirus ja detektori ühilduvus on olulised.

Sestmeditsiinilised laserseadmed, võivad olulisemad olla lainepikkuse stabiilsus, väljundi järjepidevus, termiline kontroll ja pikaajaline{0}}kindlus.

Sesttööstuslikud ja laser{0}}pumbasüsteemid, keskenduvad insenerid sageli optilisele võimsusele, seina{0}}pistiku tõhususele, jahutusele, paketi vastupidavusele ja elueale.

Enne tarnijaga ühenduse võtmist on kasulik määratleda:

• Nõutav lainepikkus
• Nõutav optiline väljundvõimsus
• CW või impulsstöö
• Eelistatud pakett
• Saadaval jahutusmeetod
• Tala või kiu nõuded
• Töökeskkond
• Eeldatav kasutusiga

Nende üksikasjade esitamine hõlbustab tarnijal sobivate laserdioodide valikute leidmist.

Pole olemas ühte "parimat" laserdioodi. Õige valik on see, mis sobib kogu süsteemiga.

Alustage lainepikkusest ja kasutatavast optilisest võimsusest, seejärel hinnake töörežiimi, paketti, valgusvihu omadusi, draiveri nõudeid ja soojusjuhtimist.

OEM-i või spetsiaalsete rakenduste puhul võib täieliku andmelehe ülevaatamine ja tegelike töötingimuste tarnijaga jagamine aidata vähendada integratsiooniprobleeme ja parandada pikaajalist{0}}töökindlust.

Meie tehniline meeskond toetab OEM-laserdioodide valikut ja rakenduste sobitamist. Kui vajate abi sobiva lainepikkuse, võimsustaseme, paketi või töörežiimi valimisel, siis võtke julgelt ühendustvõtke ühendust meie insenerimeeskonnaga.