Listwa diodowa lasera: podstawowa moc w zastosowaniach laserów dużej mocy

Wraz z rozwojem technologii laserowej, rodzaje źródeł laserowych stają się coraz bardziej zróżnicowane. Wśród nich, dioda laserowa wyróżnia się wysoką mocą wyjściową, kompaktową konstrukcją i doskonałym odprowadzaniem ciepła, co czyni ją niezbędnym elementem w takich dziedzinach jak przetwórstwo przemysłowe, medycyna estetyczna, źródła pompowe i badania naukowe.

1. Czym jest listwa diodowa laserowa?

Listwa diod laserowych, znana również jako matryca diod laserowych, to laser półprzewodnikowy dużej mocy, utworzony przez zintegrowanie wielu jednostek emitujących laser na jednym wspólnym podłożu. Zazwyczaj każda jednostka emitująca ma szerokość około 100 mikrometrów, a całkowita szerokość listwy może wahać się od kilku milimetrów do centymetrów. Dzięki ułożeniu wielu jednostek laserowych obok siebie, listwy diod laserowych mogą generować moc ciągłą lub impulsową od kilkudziesięciu watów do ponad kilowata.

2. Główne cechy

① Wysoka gęstość mocy

Listwy z diodami laserowymi zawierają wiele emiterów w kompaktowej obudowie, co pozwala na wytwarzanie wyjątkowo dużej mocy. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań wymagających dużych ilości energii.

② Doskonałe zarządzanie termiczne

Struktura pręta jest kompatybilna z różnymi technologiami pakowania, takimi jak AuSn (złoto-cyna), całkowicie indowe i hybrydowe, które poprawiają odprowadzanie ciepła, wydłużają żywotność urządzenia i zapewniają stabilną, długoterminową pracę.

③ Możliwość dostosowania długości fal

W zależności od zastosowania, listwy laserowe mogą być zaprojektowane dla różnych długości fal roboczych, takich jak 808 nm, 915 nm, 940 nm i 976 nm. Dostępne są również specjalne wersje dostosowane do specyficznych potrzeb różnych materiałów i systemów.

④ Elastyczne kształtowanie wiązki

Mimo że jakość wiązki laserów diodowych jest na ogół niższa niż w przypadku laserów jednomodowych, do kolimacji lub ogniskowania wiązki można stosować elementy optyczne, takie jak matryce soczewek, złącza światłowodowe i układy mikrosoczewek, co zwiększa integrację i elastyczność zastosowań systemowych.

3. Obszary zastosowań

① Produkcja przemysłowa

Stosowane w spawaniu tworzyw sztucznych, obróbce cieplnej metali, czyszczeniu laserowym i znakowaniu, listwy z diodami laserowymi oferują doskonały stosunek ceny do wydajności w systemach wymagających źródeł laserowych dużej mocy.

② Medycyna i estetyka

Na przykład, diody laserowe o długości fali 808 nm są szeroko stosowane w urządzeniach do laserowego usuwania owłosienia. Zapewniają one dużą moc i umiarkowaną głębokość penetracji, skutecznie niszcząc mieszki włosowe bez uszkadzania otaczającej tkanki.

③ Źródła pomp dla laserów światłowodowych

W systemach laserów światłowodowych dużej mocy, paski diod laserowych są często stosowane jako źródła pompujące do wzbudzania włókien domieszkowanych Yb lub Er, odgrywając niezastąpioną rolę w budowie systemów laserowych dużej mocy.

④ Badania naukowe i obrona

Diody laserowe są również szeroko stosowane w zaawansowanych technologiach, takich jak eksperymenty z zakresu fizyki wysokich energii, LiDAR-y i komunikacja laserowa, ze względu na ich stabilne wyjście i konfigurowalne właściwości.

Wraz ze wzrostem wymagań wydajnościowych dla systemów laserowych, listwy laserowe ewoluują w kierunku wyższej mocy, większej niezawodności, mniejszych rozmiarów i niższych kosztów. Jako kluczowy komponent systemów laserowych, listwy laserowe są szeroko stosowane w zaawansowanych technologicznie dziedzinach. Dzięki ciągłemu postępowi technologicznemu i coraz bardziej dojrzałemu łańcuchowi przemysłowemu, oczekuje się, że listwy laserowe będą miały szersze perspektywy rynkowe i odegrają bardziej strategiczną rolę w przyszłości.