Elyaf bilan bog'langan lazerli diodlarning asoslari nima?

Bugun,Lazerli diodlarhamma joyda mavjud. Ular elektr energiyasini lazer quvvatiga aylantirish uchun eng oddiy komponentlardir. Lazerli diodlar turli xil yarimo'tkazgichli birikma materiallariga (GaAs, InP yoki GaN kabi boshqa murakkab tuzilmalar) asoslangan. Yagona rejimli lazerli diodlar kam quvvatli lazerli diodlardir (odatda<1W), while multimode laser diodes are higher power devices (typically 10 W to several kW).

Optik tolalar Lazerli diodlardan yorug'likni ulash uchun odatda ikkita turdagi faol tolalar qo'llaniladi:

• Yagona rejimli tola: yadro odatda bir necha mikron (masalan, 1 mkm to‘lqin uzunligida ~6 mkm yadro, 1,5 mkm to‘lqin uzunligida ~9 mkm yadro)
• Multimode Fiber: Yuqori darajadagi optik quvvatni boshqarish uchun kattaroq diametrli. Standart versiyalar odatda 62, 100, 200, 400, 800 yoki hatto > 1000 mikron yadro diametriga ega. Diametri qanchalik kichik bo'lsa, linza yoki mikroskop ob'ektivi yordamida toladan yorug'likni kichik nuqtaga qaratish shunchalik oson bo'ladi.

Bir rejimli va ko'p rejimli tolalar tamoyillari. Multimodli tolali yadrolar ancha katta

Polarizatsiyani saqlaydigan tolalar: bitta rejimli lazerli diodlar standart tolalar (SMF) yoki polarizatsiyani saqlaydigan tolalar (PM) bo'lishi mumkin. Ikkinchisida tolaning butun uzunligi bo'ylab yorug'likning polarizatsiyasini saqlaydigan maxsus qoplama tuzilishi mavjud. Quyidagi jadvalda Corning tomonidan taqdim etilgan bir rejimli polarizatsiyani saqlaydigan tolalarning har xil turlarining xarakteristikalari ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, to'lqin uzunligi pasayganda yadro diametri juda kichik bo'ladi. Jadvalda e'tiborga olish kerak bo'lgan qiziqarli ma'lumotlar nuqtasi - kesish to'lqin uzunligi. Yagona rejimli tola to'lqin uzunligini kesish to'lqin uzunligidan taxminan 1,5 baravar ko'p to'lqin uzunligini hisobga olgan holda yaxshi ishlaydi. Bu diapazondan pastda tola multimodga aylanadi va bu diapazondan yuqorida yorug'lik egilganida tolani osongina tark etishi mumkin.

Yagona rejimli tolali lazerli diodlar Ushbu turdagi lazer diodlari odatda TEC sovutgichi va termistorni o'z ichiga olgan "kapalak" paketiga yig'iladi (bugungi kunda tendentsiya kichikroq shakl omillari tomon). Yagona rejimli tolaga ulangan lazerli diodlar odatda bir necha yuz millivattdan 1,5 vattgacha chiqish quvvatiga ega.

1064 nm (14-pin standart kapalak) da chiqaradigan bir rejimli tolaga ulangan kelebek lazerli diodiga misol. Ushbu lazerli diodli modullar optik quvvat darajasini o'lchash uchun TE-sovutgich, termistor va monitordan (BFM) iborat.

Bozorda bir nechta boshqa paket uslublari mavjud. Masalan, quyidagi DIL paketlari ko'pincha telekom bozorida yoki quvvat odatda 10 mVt dan kam bo'lgan koaksiyal paketlarda uchraydi.

VCSEL lazer diodlari odatda tolaga ulanmagan. Ular kompyuter sichqoncha qurilmalari yoki smartfonlarda 3D sensorli yuzni tanib olish kabi katta diffuziyani sezish dasturlarida ishlatiladigan keng tarqalgan lazer diyotidir.

DFB va Fabry-Perrot chekka diodlari odatda quyida tavsiflanganidek tola bilan bog'lanadi:

Fabry-Perot lazerli diodlariBragg panjaralari bilan "standart" tolali birlashtirilgan lazerli diod - bu qisman aks ettiruvchi keng tarqalgan yarimo'tkazgichli bo'shliq bo'lib, uning orqa tomoni yuqori aks ettiruvchi qoplamaga ega va old tomoni qisman aks ettiruvchi qoplamaga ega. Odatda lazerli diod chipining o'lchami taxminan 1*0,5*0,2 mm. Asosiy tipik xususiyatlar quyidagilardan iborat:

Yagona rejim uchun 1,5 Vt gacha quvvat diapazoni (multimode uchun ko'proq)
Generally wide bandwidth (>1nm)
Chiqish nuri kuchli elliptikdir.
Emissiya tarmoqli kengligini kamaytirish va lazer diodlarining umumiy barqarorligini yaxshilash uchun lazerli diod ishlab chiqaruvchilari ko'pincha chiqish tolasi ichiga tolali Bragg panjaralarini qo'shadilar.

Bragg panjaralari lazer diodlariga juda aniq to'lqin uzunliklarida bir necha foiz aks ettirish qobiliyatini qo'shadi. Bu lazer diodining emissiya o'tkazuvchanligini umumiy kamaytirish imkonini beradi. Emissiya o'tkazuvchanligi odatda Bragg panjaralarisiz 3-5 nm ni tashkil qiladi, holbuki u ancha torroq (~<0.1 nm) when using a Bragg grating. The wavelength spectral temperature tuning coefficient is typically 0.35 nm/°C without any Bragg gratings and much smaller with Bragg gratings. The main suppliers of 915/976/1064 nm single-mode pump laser diodes are companies that developed the fiber amplifier (EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier) business for the telecom market in the late nineties. Due to their high yield, they offer high reliability and reasonable cost.

DBR yoki DFB lazerli diodlar
DFB yoki DBR lazerli diodli qurilmalar Bragg panjara to'lqin uzunligini barqarorlashtirish bo'limini to'g'ridan-to'g'ri lazer diyot chipiga birlashtiradi. Bu odatda Bragg panjarali Fabry-Perot uchun 0,1 nm emas, balki 1 MGts DFB uchun torroq emissiya to'lqin uzunligini (taxminan 10^(-5) nm) beradi.

Ko'p rejimli tolali lazerli diodlarning 4 seriyasi

Yagona emitent: lazerli diod chipi mustaqil ravishda pastki o'rnatishga yig'ilganda va lazer diyot modulida alohida paketlanganda. Bu erda biz odatda 105 (yadro) / 125 mikron (qoplama) lazer diyotiga ulangan 15 Vt haqida gapiramiz.
Bir nechta emitentlar: bir nechta emitentlar ajratilganda va ko'p rejimli tolada boshqa izolyatsiyalangan emitentlar bilan optik jihatdan birlashtirilganda (19-o'ngdagi rasm). Natijada, chiqish quvvati darajalari yuzlab vattgacha o'lchanishi mumkin va tolaning o'lchami 100 yoki 200 mikron yadro kabi kichik bo'lishi mumkin.
Monobar: bir nechta emitentlar monobar sifatida (17-rasm) birga tutilganda va lazerli diod modulida yig'ilganda. Bu erda biz odatda 200 mkm (yadro)/240 mkm (qoplama) lazer diyotiga birlashtirilgan taxminan 50 Vt haqida gapiramiz.
Multibar: bir nechta barlar katta suv bilan sovutilgan paketga yig'ilganda va katta diametrli multimodli tolaga ulanganda. Bu erda biz 100 vatt yoki hatto KVt, masalan, 600 yoki 800 mikron yadroli multimodli tolaga birlashtirilgan haqida gapiramiz.

Turli seriyalarni ko'rib chiqishda odatdagi kuchlanish va oqim darajalari qanday o'zgarishini ta'kidlash kerak:

Oddiy bitta transmitterning odatiy kuchlanish darajasi taxminan 1,5 V va oqim taxminan 15 A ni tashkil qiladi.
Ko'p emitentli lazerli diodlar uchun emitentlar ketma-ket yig'iladi. Bu shuni anglatadiki, oqim darajasi o'zgarmaydi (odatda maksimal 15 A), lekin ko'proq va ko'proq emitentlar hisobga olinsa, kuchlanish kuchayadi. (masalan, 60 Vt lazerli diod uchun 4,5V/15A)
Lazerli diodli panjaralar barcha emitentlar bilan parallel ravishda yig'iladi. Shuning uchun kuchlanish darajasi bir xil bo'lib qoladi, ammo oqim darajasi osongina 45 yoki 50 A ga yetishi mumkin.
Bundan tashqari, bir nechta novdalar birgalikda yig'ilganda, ular ketma-ket yig'iladi, shuning uchun oqim darajasi (aytaylik, 45 A) o'zgarmaydi, lekin kuchlanish barlar soni bilan muntazam ravishda oshib boradi.

Bog'lanish uchun ma'lumot:

Agar sizda biron bir fikr bo'lsa, biz bilan gaplashing. Mijozlarimiz qayerda bo'lishidan va bizning talablarimiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, biz mijozlarimizga yuqori sifat, arzon narxlar va eng yaxshi xizmatni taqdim etish maqsadimizga amal qilamiz.