¿Cómo elegir los diodos láser adecuados para usted?

La diferencia entre diodos emisores de luz ordinarios yDiodos láser

Diferencias en el principio de luminiscencia:
LED utiliza recombinación de emisión espontánea de portadores inyectados en el área activa para emitir luz, mientras que LD utiliza recombinación de emisión estimulada para emitir luz. La dirección y fase de los fotones emitidos por el diodo emisor de luz son aleatorias, mientras que los fotones emitidos por el diodo láser están en la misma dirección y fase.

LED es la abreviatura de Light Emitting Diode. Se ve ampliamente en la vida diaria, como en las luces indicadoras de electrodomésticos, luces antiniebla traseras de automóviles, etc. Las características más notables de los LED son su larga vida útil y su alta eficiencia de conversión fotoeléctrica. Básicamente, en la unión PN de algunos materiales semiconductores, cuando los portadores minoritarios inyectados se recombinan con los portadores mayoritarios, el exceso de energía se liberará en forma de luz, convirtiendo así directamente la energía eléctrica en energía luminosa. Cuando se aplica un voltaje inverso a la unión PN, es difícil inyectar portadores minoritarios, por lo que no emite luz. Este tipo de diodo fabricado según el principio de electroluminiscencia por inyección se denomina diodo emisor de luz, comúnmente conocido como LED.

LD es la abreviatura en inglés de diodo láser. La estructura física del diodo láser consiste en colocar una capa de semiconductor fotoactivo entre las uniones del diodo emisor de luz. Su superficie extrema es parcialmente reflectante después de ser pulida, formando así una cavidad óptica resonante. En el caso de polarización directa, la unión LED emite luz e interactúa con la cavidad óptica, estimulando así aún más la emisión de una única longitud de onda de luz desde la unión. Las propiedades físicas de esta luz dependen del material. El principio de funcionamiento de los diodos láser semiconductores es teóricamente el mismo que el de los láseres de gas. Los diodos láser se utilizan ampliamente en dispositivos optoelectrónicos de baja potencia, como unidades de CD en computadoras y cabezales de impresión en impresoras láser.

Existen diferencias en principios, arquitectura y rendimiento entre los dos.
(1) Diferencia en el principio de funcionamiento: LED utiliza recombinación de emisión espontánea de portadores inyectados en el área activa para emitir luz, mientras que LD utiliza recombinación de emisión estimulada para emitir luz.
(2) Diferencia en arquitectura: LD tiene una cavidad resonante óptica, que permite que los fotones generados oscilen y se amplifiquen en la cavidad, mientras que el LED no tiene una cavidad resonante.
(3) Diferencia en rendimiento: el LED no tiene características de valor crítico y su densidad espectral es varios órdenes de magnitud mayor que la del LD. La potencia de salida de luz del LED es pequeña y el ángulo de divergencia es grande.

Introducción a la estructura y principio de funcionamiento de los diodos láser.
La estructura física del diodo láser consiste en colocar una capa de semiconductor fotoactivo entre las uniones del diodo emisor de luz. Su superficie extrema es parcialmente reflectante después de ser pulida, formando así una cavidad óptica resonante. En el caso de polarización directa, la unión LED emite luz e interactúa con la cavidad óptica, estimulando así aún más la emisión de una única longitud de onda de luz desde la unión. Las propiedades físicas de esta luz dependen del material.

El principio de funcionamiento de los diodos láser semiconductores es teóricamente el mismo que el de los láseres de gas. La figura 1(b) es un símbolo representativo de un diodo láser. Los diodos láser se utilizan ampliamente en dispositivos optoelectrónicos de baja potencia, como unidades de discos ópticos en computadoras y cabezales de impresión en impresoras láser.

Principios simples de los diodos láser
La emisión de luz en los semiconductores suele ser el resultado de la recombinación de portadores. Cuando se aplica un voltaje directo a la unión PN de un semiconductor, la barrera de la unión PN se debilitará, lo que obligará a inyectar electrones desde la región N a través de la unión PN hacia la región P, y agujeros desde la región P a través de la unión PN. hacia la región N. Los electrones y huecos en equilibrio se recombinarán, emitiendo así fotones con longitud de onda λ. La fórmula es la siguiente:

λ=hc/Eg (1)
En la fórmula: h—constante de Planck; c—velocidad de la luz; Por ejemplo, ancho de banda prohibida del semiconductor.

El fenómeno mencionado anteriormente de emisión de luz debido a la recombinación espontánea de electrones y huecos se llama emisión espontánea. Cuando los fotones generados por emisión espontánea pasan a través de un semiconductor, una vez que pasan cerca del par electrón-hueco emitido, pueden ser estimulados para que se recombinen y generen nuevos fotones. Este fotón induce a los portadores excitados a recombinarse y emitir nuevos fotones. El fenómeno se llama emisión estimulada de radiación. Si la corriente inyectada es lo suficientemente grande, se formará una distribución de portadores opuesta al estado de equilibrio térmico, es decir, el número de partículas se invierte. Cuando se invierte una gran cantidad de portadores en la capa activa, una pequeña cantidad de fotones generados por emisión espontánea producen radiación inducida debido a la reflexión recíproca desde ambos extremos de la cavidad resonante, causando retroalimentación positiva de resonancia selectiva en frecuencia, o una ganancia en una determinada frecuencia. Cuando la ganancia es mayor que la pérdida por absorción, se puede emitir luz coherente con buenas líneas espectrales (láser) desde la unión PN. Éste es el principio simple del diodo láser.

Al elegir los diodos láser adecuados para usted, puede seguir estos pasos:
Determine las necesidades de la aplicación: identifique para qué aplicación necesita un diodo láser. ¿Es para corte por láser, marcado por láser, medición por láser u otras aplicaciones? Las diferentes aplicaciones tienen requisitos específicos de potencia, longitud de onda y características del láser.
Comprenda los parámetros técnicos: vea la tabla de parámetros técnicos del diodo láser, incluida la potencia de salida, el rango de longitud de onda, la divergencia, la temperatura de funcionamiento, etc. Elija el rango de parámetros adecuado según las necesidades de su aplicación.
Considere los factores económicos: considere los factores de costo según su presupuesto. El precio de un diodo láser está relacionado con su potencia, calidad y características. Sopese el rendimiento y el presupuesto requeridos y elija el producto con el rendimiento de costo más alto.
Consultar reseñas y recomendaciones de clientes: consulte reseñas y recomendaciones de otros usuarios, especialmente para casos de aplicaciones similares. Esto puede ayudarle a comprender el rendimiento y la confiabilidad de diferentes marcas o modelos de diodos láser en aplicaciones del mundo real.
Busque asesoramiento profesional: si no está familiarizado con la tecnología láser o tiene necesidades especiales, se recomienda consultar a un ingeniero o proveedor profesional en el campo del láser. Pueden proporcionar asesoramiento profesional y soporte técnico en función de sus necesidades específicas.
Considere la confiabilidad del suministro: elija un proveedor de láser con buena reputación y una cadena de suministro confiable. Garantizar una calidad estable del producto y soporte técnico oportuno.
Realice experimentos y pruebas: según el modelo de diodo láser seleccionado, realice experimentos y pruebas para verificar que su rendimiento satisfaga sus necesidades. Si es necesario, puede intentar comprar una pequeña cantidad de muestras para evaluarlas primero.

Teniendo en cuenta los factores anteriores, puede determinar con mayor precisión las especificaciones del diodo láser requeridas y seleccionar el diodo láser adecuado para su aplicación. Al mismo tiempo, se recomienda consultarnos a nosotros o a ingenieros profesionales para obtener sugerencias y soporte técnico más detallado.

Información del contacto:

Si tiene alguna idea, no dude en hablar con nosotros. No importa dónde estén nuestros clientes y cuáles sean nuestros requisitos, seguiremos nuestro objetivo de brindarles alta calidad, precios bajos y el mejor servicio.