Hva er en diodelaser?

Spørsmålet virker nå litt gammel -fashioned. Visste vi ikke svaret på lenge? I det minste kom ikke denne teknologien ikke bare i går i markedet: den slo seg fast i industrien. Som komponisten Robert Schuman en gang sa? "Det er ingen slutt på trening." I "Avia of Light", der diode -lasere også spiller en nøkkelrolle, er det absolutt aktuelt å gjennomføre en dypere studie av det grunnleggende og mulige områder for bruk av denne teknologien. Fra og med i dag ønsker vi å gjøre dette innenfor rammen av miniserien.

Grunnleggende

Så hva er en diodelaser? Kanskje vi burde begynne å ta et skritt tilbake og spørre: Hva er lasere generelt? Svaret begynner med Albert Einstein, som først bestemte prinsippet om tvangsstråling i 1917. Dette prinsippet sier at et eksitert elektron eller molekyl kan levere energi i form av lys. Denne stimulerte strålingen lanseres ved å tilføre energi til å forbedre lysmateriale (laser-aktivt materiale eller medium), ideelt sett, og overfører den dermed til et høyere energinivå (energisk eksitert tilstand). En slik energiforsyning kalles "pumping" når det gjelder laserteknologi. Når eksiterte elektroner eller molekyler deretter går tilbake til sin opprinnelige tilstand, blir tidligere absorbert energi levert i form av en lysstråle. Forkortelseslaseren, i dagens generelt aksepterte bruk, betyr dette spesielle fenomenet: styrking av lys ved stimulert stråling.

Hvilke materialer er egnet for bruk som et laser-aktivt miljø? Det kan være en gass- eller gassblanding, krystall eller væske. Uttrykket "gass eller fast -state -laser" er assosiert nøyaktig med disse alternativene for materialer og laseregenskapene som oppstår fra dem. Når det gjelder diodelaseren? I disse laserne er laser-aktivt materiale en halvleder, nemlig en laserdiode. Dette ble utviklet tilbake i 1962, og det skaper laserlys ved bruk av små krystallinske plater, som leveres med stimulerende energi fra en strømkilde; Derfor pumpes det opp med elektrisk energi.

Som et resultat er diodelaseren en halvlederlaser, som derfor bestemmer sin egen spesielle type laser. Da det hele begynte, oppsto tvil om denne laseren, eller noen annen laser, på en produktiv måte, kan brukes. Til og med den amerikanske fysikeren Theodore Mayan, som bygde den første fungerende laseren i 1960 (Rubin Laser, det vil si en solid -state -laser), forventet til å begynne med ikke mye av oppfinnelsen hans og bare betraktet det som en "løsning som leter etter et problem". Laserdioden ble ikke verdsatt ovenfor. Først når laserteknologien først ble brukt i industrien i 1969, nemlig for sveisetid, skjedde det å tenke nytt. I løpet av de neste tiårene fortsatte laserdioder å erobre viktige anvendelsesområder i sceneutstyr og forbrukerelektronikk.

Det funksjonelle prinsippet for drift av laserdioder laserline

Imidlertid ble deres bruk i industriell prosessering av materialer bare mulig på grunn av en endring i utformingen av laseren, nemlig utviklingen av diodelinjen. Dette er en radiator med mange laserdioder installert side om side, noe som betyr at en diodelaser kan jobbe med hundrevis av separate laserutsendere. Denne tilnærmingen ble enda mer utvidet under dens teknologiske utvikling. Diodelasere med høy kraft, for eksempel de som laserline produserer og selger, er laget av brettede diodelinjer kjent som hauger. Det kan være flere slike stabler i laseren, avhengig av målutgangseffekten. I alle laserdioder kombineres det utstrålte lyset på det optiske nivået i stengene og stoppene, og laserkraften er oppsummert for å skape et høy ytelse. Ved begynnelsen av industriell teknologi av diodelasere var 1 kW en tilstrekkelig figur slik at folk ville være stolte. I dag tilbys laserline -diodelasere i standardkonfigurasjon i et strømområde fra 500 W til 25 kW, og med spesielle konfigurasjoner under testene kan til og med 60 kW oppnås. Overraskende nok, med den nåværende konstruksjonsmetoden, kan 100 kW oppnås.

Imidlertid er diode -lasere et vinnende alternativ ikke bare på grunn av deres høye produksjonskraft: de er også populære på grunn av deres høye energieffektivitet. Med utgangseffektiviteten til en stikkontakt på omtrent 50 prosent, når de den beste effektiviteten blant alle typer lasere som for tiden er tilgjengelige. Og selv om det i en diodelaser er nødvendig å kombinere stråle av hundrevis av separate emittere, når teknologien til og med veldig gode fokuseringsverdier. Laserline -diodelasere har etablert seg med sin høye lysstyrke; Med andre ord, de kombinerer sine høye utgangsevner for å skape en høy kvalitet på bjelken, det vil si utmerket fokuseringsevne. Når det gjelder buntparameteren - den fysiske parameteren som gir informasjon om den fokuserte evnen til laserstråler - kan de nå utmerkede verdier på opptil 4 mm • Brade.* Spesielle laserkonsepter utviklet av laserline gjorde det mulig. Sammen med prosesser med høy kvalitet