Što je diodna šipka?

Diodna šipka je niz poluvodičkih laserskih odašiljača u kombinaciji s pogonskim sklopovima i optikom kako bi se tvorio diodni laserski modul. Ove jedinice nalikuju metalnim tranzistorima. Laseri su raspoređeni u niz odašiljača širokog raspona ili podnipova od 10 do 20 tankih traka. Oni obično prate čip fotodiode monitora za povratnu kontrolu izlazne snage. Ovi moduli funkcioniraju u tehnologijama od kućanskih disk jedinica i pisača do laserskih pokazivača. Diodne šipke veće snage pružaju lasersko svjetlo za primjene kao što su laserska kirurgija i industrijska površinska obrada materijala.

Tipična diodna traka sadrži 20 do 50 emitera, svaki širok 100 mikrometara (μm) – širine dvije ili tri ljudske dlake. Mogu pumpati desetke vata izlazne snage; njihove valne duljine padaju između 780 i 860 nanometara (nm) i 940 do 980 nm, što je tipično za lasere za pumpanje u čvrstom stanju u mrežama optičkih vlakana. Laseri velike snage od preko 100 vata (W) mogu se formirati vertikalnim slaganjem dioda. Ovi laseri su vrlo učinkoviti, energični i svijetli; to ih čini prikladnima za brojne primjene u raznim industrijama.

Uobičajeni laseri proizvedeni od modula diodnih traka mogu se naći u pogonima računala i playerima audio diskova. Ove zrake padaju blizu infracrvenog dijela elektromagnetskog spektra, na 780 nm. Takvi laseri proizvode oko pet miliwata (mW), ali su kolimirani pomoću optike koja smanjuje njihovu snagu na 0.3 do 1 mW. Jače infracrvene (IR) laserske diode računalnih optičkih pogona izlaze do 30 mW. Poznati tamnocrveni laseri stvoreni od najranijih vidljivih laserskih dioda radili su na oko 670 nm, unutar raspona vidljivog spektra.

Kolimacija se odnosi na fokusiranje neorganiziranih svjetlosnih zraka u paralelni snop. U elektronici se to može postići plastičnom lećom s jednim elementom, a to je konveksna leća s kratkom žarišnom duljinom. Diodni laserski moduli koriste asferične leće; odnosno nisu sferne.

U mrežama s optičkim vlaknima dioda se proizvodi kao komponenta spojena s vlaknima. To omogućuje veće korištenje izlazne snage i mogućnost udaljavanja modula i sustava hlađenja od laserske vruće točke, kao što je laserska glava s pumpom diodom. Obično je spojen s jednostrukim i višemodnim vlaknima ili u paketu s jednim vlaknom po emiteru.

S ovim komponentama moguće su standardne i prilagođene valne duljine. Diodne šipke dostupne su u brojnim širinama traka i šipki te duljinama šupljina. Sigurnosne mjere su zajamčene, osobito s kolimiranim snopovima, jer oni mogu oštetiti vid. Laseri s izlaznom snagom većom od 3 do 5 mW, ili s valnim duljinama blizu vidljivog spektra, predstavljaju najveću opasnost. Zrake bi se trebale kalibrirati neizravno pomoću testera, laserskog mjerača snage, IR detektora ili čak odbijati od kartice.