Лазер диодный

Трш лазера Диодный Диодный Диодный [c.421]

Наиболее распространенным примером лазера с модуляцией усиления является TEA (лазер с поперечным возбуждением при атмосферном давлении, см. разд. 6.3.11) СОг-лазер, накачиваемый электрическими импульсами. Выбирая обычную длину резонатора L = м, коэффициент пропускания выходного зеркала 20 % и предполагая, что внутренние потери связаны только с пропусканием зеркала, получаем у ж 0,1 и Те = L/ y л 30 нс. Если считать, что время установления ядерной генерации в десять раз больше Тс, то длительность лазерного импульса должна быть порядка 300 не, что соответствует экспериментальным данным. Наконец, заметим, что в принципе любой лазер может работать в режиме модуляции усиления, если импульс накачки достаточно короткий и интенсивный, как, например, при накачке другим лазером. В качестве примеров упомянем лазеры на красителе с накачкой короткими ( 0,5 не) импульсами азотного лазера, работающего при атмосферном давлении, или полупроводниковые диодные лазеры, накачиваемые очень коротким 0,5 не) импульсом тока. [c.305]

КИМ образом, чтобы период повторения импульсов 2L/ был равен периоду следования импульсов лазера накачки. Тогда импульсы накачиваемого лазера будут синхронизованы с импульсами лазера накачки, и поэтому данный метод называют синхронизацией мод при синхронной накачке. Этот тип накачки можно также осуществить в полупроводниковом лазере, пропуская через диодный переход ток в виде импульсов с частотой повторения /2L, где L — длина резонатора полупроводникового лазера. В обоих случаях зависимость усиления лазера от времени при такой импульсной накачке имеет вид, показанный [c.317]

Рис. 6.44. а — профиль показателя преломления б — поперечное сечение пучка е —зонная структура полупроводника с двойным гетеропереходом, используемого в диодном лазере. [c.413]

На рис. 6.45 схематически показана одна из возможных конструкций диодного ДГ-лазера. Заметим, что благодаря наличию соответствующего изолирующего слоя ток от положительного электрода течет в виде узкой полоски (шириной s = 5— 10 мкм). Это имеет результатом следующие два положительных эффекта 1) Поскольку площадь полоски мала ( = Ls), пороговый ток пор — поР Л также мал (например, при пор — = 2 10 А/см и 5 = 10 мкм имеем / ор = 50 мА). 2) Поскольку [c.414]

Типичный спектр излучения диодного лазера приведен на рис. 6.48. Равномерно расположенные пики соответствуют различным продольным модам резонатора Фабри — Перо. Вспоминая, что длина резонатора должна удовлетворять соотношению [см. (4.3)] L =/Хо/2л, где I — целое число, а п — показатель преломления полупроводника, мы видим, что два соседних пика [c.417]

Как уже отмечалось в гл. 2, полупроводниковые лазеры привлекают внимание главным образом в силу того, что их малые размеры и незначительное потребление энергии обеспечивают для многих применений существенные преимущества. При этом часто, например, для быстрой передачи и обработки информации важную роль играет возможность генерации ультракоротких импульсов. В отличие от лазеров других типов в диодных лазерах очень короткие импульсы могут быть получены в режиме самовозбуждающихся пульсаций [7.45], а также методом включения усиления или добротности [7.46—7.49]. Включение добротности резонатора или усиления необязательно должно производиться с жестко заданной частотой повторения. [c.269]

Обычные спектроскопические методы совершенно непригодны для оптических измерений кратковременной стабильности газовых лазеров. Но их можно применять с достаточным успехом для определения кратковременной стабильности твердотельных и диодных лазеров, поскольку стабильность таких квантовых приборов ниже. [c.416]

Диодные (полупроводниковые) лазеры имеют небольшие размеры и могут выпускаться большими партиями при относительно низких затратах. Большинство диодных лазеров генерирует в ближней ИК-области (800-1000 нм). Они надежны и долговечны, но выходная мощность единичного элемента ограничена и качество излучения низкое. Диодные лазеры находят применение во многих сферах человеческой деятельности (в основном — в секторе телекоммуникаций). [c.7]

Периодическая (одновременная) сварка. В этом методе лазерный луч, поступающий от одного или нескольких лазеров, разогревает одновременно всю зону соединения. Для такой сварки используются высокомощные диодные лазеры, имеющие компактную конструкцию. С их помощью очень легко изготовить линейные сварные швы, хотя, применяя современные средства управления, лазерному лучу можно придать любую геометрию. Для метода характерны [c.418]

Диодные лазеры создают поглощение по всей толщине детали и позволяют осуществлять сварку встык, а также толстых и тонких деталей между собой. [c.420]

I — источник излучения (полупроводниковый диодный лазер) 2, [c.214]

Рис. 5.9. Блок-схема возможного оптически-охлаждаемого твердотельного эхо-процессора ДЛ — диодный лазер, 3 — зеркало, Р — дифракционна решётка, АОМ 1,2,3 — акустооптические модуляторы, НИ — носитель информации, ЛФД — лавинный фотодетектор, РЛ — референтный луч, ОЛ — объектный луч, СЛ — считывающий луч, ПГС — параметрический генератор света, Н —

Конструкция такого лазера становится более компактной и надежной в эксплуатации, обеспечивает высокий ресурс работы и значительное повышение электрооптического КПД до 10 % и выше. В настоящее время освоен промышленный выпуск твердотельных лазеров с диодной накачкой в широком диапазоне мощностей от нескольких ватт до нескольких киловатт. [c.439]

Значительную перспективу представляет новое поколение твердотельных лазеров - так называемые диодные лазеры, обеспечивающие весьма высокие значения электрооптического КПД порядка 30...60%, малые габаритные размеры, небольшую длину волны излучения (порядка 0,8...0,9 мкм) с возможностью транспортировки излучения по гибким световодам, высокие эксплуатационные показатели. Следует ожидать в ближайшие годы щирокого распространения диодных лазеров в технологических процессах лазерной сварки, наплавки, пайки и в других видах лазерной обработки материалов. [c.440]

В последние годы обращается все большее внимание на развитие твердотельных лазеров, в особенности лазеров с диодной накачкой. [c.440]

На практике щироко используются твердые растворы на основе халькогенидов Zn, Сё, Н , особенно твердые растворы С(1 сН 1.Де, которые применяются как фотоприемники, рабочие элементы диодных лазеров. [c.661]

Рис. 5.2. Оптическая схема спектрометра на основе диодных лазеров.

Особенно перспективно применение в лазерной спектро-фотометрии газов диодных лазеров, характерной особенностью которых является сочетание очень узкой линии генерации с широкодиапазонной перестройкой частоты излучения в интервале [c.114]

Значительные успехи в повышении КПД АИГ Nd-лазера наблюдаются в последние годы при использовании диодной накачки. [c.49]

Высокая направленность и интенсивность лазерного излучения позволяет измерять малое поглощение ( — 10 см 1). Широко применяются абсорбционные спектрометры на основе диодных лазеров (разрешение 10 M i), а также фурье-спектрометры (см. Фуръе спектроскопия). Для повыше]ШЯ контрастности резонансов и исследований нелинейных явлении поглощающую среду помещают внутрь резонатора лазера (см. Внутрире-зоиаторная лазерная спектроскопия). [c.555]

По диапазонам длин волн (в порядке убывания) или частот (в порядке возрастав..я) выделяют радиоспектроскопию, микроволновую спектроскопию, суб-миллиметровую спектроскопию, инфракрасную спектроскопию, оптическую спектроскопию (включающую ближнюю ИК-, видимую и частично УФ-области спектра и выделенную гл. обр. по прозрачности оптнч. материалов — стекла, кварца и др.), ультрафиолетовую спектроскопию, рентгеновскую спектроскопию. По характеру взаимодействия излучения с веществом С. подразделяют на линейную (обычную) С. и нелинейную спектроскопию, к-рая возникла благодаря применению лазеров для возбуждения спектров. Применение перестраиваемых лазеров на растворах красителей и полупроводниковых диодных лазеров, а также использование электронных цифровых методов регистрации спектров позволили достичь очень высокого спектрального разрешения и высокой точности спектральных измерений. [c.625]

Более новый и весьма интересный пример одномодовой генерации с использованием однонаправленного кольцеобразного резонатора приведен на рис. 5,13. Этот неплоский резонатор сделан в виде небольшой пластины (38X13X3 мм) из Nd YAG, грани В и D которой вырезаны под таким углом, что пучок проходит неплоский путь, показанный на рисунке, испытывает полное внутреннее отражение на поверхностях В, С (верхняя поверхность пластины) и Z), а также отражается на поверхности А многослойным электрическим покрытием, которое действует как выходное зеркало. Пластина из Nd YAG играет роль и активной среды, и фарадеевского ротатора и накачивается продольным пучком полупроводникового диодного лазера (на рисунке не показан). Вращение плоскости поляризации, свойственное неплоскому кольцевому пути, затем компенсируется в одном направлении (но не в другом) фарадеевским вращением, вызванным постоянным магнитным полем. Поляризационно-чувствительным элементом является просто многослойное диэлектрическое покрытие на поверхности А, коэффициент отражения [c.265]

Накачку полупроводниковых лазеров можно осуществить различными путями, что действительно было проделано. Например, можно использовать внешний электронный пучок или пучок от другого лазера для поперечного возбуждения в объеме полупроводника. Однако до сих пор наиболее удобным методом возбуждения является использование полупроводника в виде диода, в котором возбуждение происходит за счет тока, протекающего в прямом направлении. В этом случае инверсия населенностей достигается в узкой (<1 мкм) полоске между р- и -областями перехода. Можно выделить два основных типа полупроводниковых лазерных диодов, а именно лазер на гомопереходе и лазер на двойном гетеропереходе (ДГ). Лазер на гомопереходе представляет интерес главным образом благодаря той роли, которую он сыграл в историческом развитии лазеров (так были устроены первые диодные лазеры), однако здесь полезно кратко рассмотреть этот лазер, поскольку это поможет подчеркнуть те большие преимущества, которыми обладают ДГ-лазеры. Действительно, только после изобретения лазера на гетеропереходе (1969 г.) [34—36] стала возможной работа полупроводниковых лазеров в непрерывном режиме при комнатной температуре, в результате чего открылся широкий спектр применений, в которых эти лазеры теперь используются. [c.409]

В данном разделе обсуждение лазеров и их характеристик будет касаться главным образом полупроводникового ДГ-ла-зсра на GaAs, поскольку в настоящее время это наиболее широко применяемый диодный лазер, однако мы приведем также некоторые данные по другим полупроводниковым материалам для лазеров (например, InGaAsP), а также по устройствам на гомопереходе. [c.414]

ДГ-лазеров. Заметим, что благодаря использованию полосковой геометрии пороговый ток /пор при комнатной температуре не превышает 100 мА. Заметим также, что /пор резко увеличивается с температурой. Для большинства диодных лазеров эмпирически было найдено, что этот рост подчиняется закону /пор ехр(7 /7 о), где То — характеристическая температура, зависящая от конкретного диода. Значение этой температуры служит показателем качества диодного лазера. Действительно, отношение двух значений порогового тока при двух значениях температуры, отличающихся между собой на величину ДГ, определяется из выражения /пор,//пор,= = ехр(Л7/7о). Следовательно, чем больше То, тем менее чувствителен пороговый ток /пор к изменению температуры. В случае рис. 6.47 можно сразу определить, что 7о 91 К (обычно То лежит в диапазоне от 70 К для худших лазеров до 135 К для лучших). Заметим, что на рис. 6.47 выходная мощность ограничена значением порядка 10 мВт. Большие выходные мощности (обычно выше 30—50 мВт) могут привести к столь высоким интенсивностям пучка, что могут разрушиться грани полупроводника. Заметим, что дифференциальный КПД лазера дается выражением y s = dP/Vdl, где V—напряжение источника питания. Выбрав V та 1,8 В, получаем T]i- = 40 %. В действительности имеются сообщения даже о более высоких дифференцнальных КПД (вплоть до 60 7о). На самом деле внутренняя квантовая эффективность (доля инжектированных носителей, которые рекомбинируют излучательно) еще больше (около 70 7о). Это [c.416]

При А = 1 Ж/С ДО бЯ 5 10 ям. Поскольку в этом приборе контрастность полос оставалась практически постоянной в пределах всего пути, длину интерферометра можно еш,е увеличить. Разрешающая способность прибора была равна 2-10 . Характери-стики данного прибора можно считать предельными для реальных двухлучеьых интерферометров. Но и при помощи такого интерферометра не удалось разрешить ширину линии газового лазера. Рассмотрим подробнее характеристики интерферометра Майкельсона с точки зрения измерений кратковременной стабильности твердотельных и диодных лазеров. [c.420]

В 2000 г. общемировой объем продаж всех типов лазеров достиг 8,8 млрд долл., из них на диодные лазеры приходится 75%, на недиодные — 25% [39]. В последующие два года общий объем продаж упал примерно в два раза — до 4,3 млрд долл., что вызвано в основном общим спадом в сфере телекоммуникационного оборудования и полупроводниковой техники. На 2003 г. объем продаж составил 4,9 млрд долл. (на диодные лазеры приходится 62%, на недиодные — 38%). [c.7]

Рассмотренные разновидности лазерной сварки реализованы в различном сварочном оборудовании. Для лазерной сварки обычно используют лазеры трех типов диодные, Oj- и Nd YAG (неодим-иттирий-алюминиевый гранат). Диодные и М(1 АС-лазеры создают излучение ближнего ИК-диапазона, в то время как СО2-лазеры генерируют в ИК-области. Диодные лазеры высокой мощности работают на длине волны от 600 до 1600 нм. Однако для сварки ПМ используют лазеры, генерирующие излучение с длиной волны от 800 до 980 нм. Длина волны определяется кристаллической структурой диода. Из сравнения характеристик различных лазеров (табл. 6.17) становится ясным, почему в лазерных сварочных установках предпочтение отдают диодным лазерам. Они отличаются высоким КПД преобразования электрической энергии в когерентное излучение, меньшими габаритами, более низкой стоимостью. [c.419]

Свойаво Мощный диодный лазер Oj-лазер Nd YAG-лазер [c.419]

Заметную экспозицию диодных лазеров представила на выставке Fakuma 2005 фирма Laserline. Лазеры изготовлены в модульном исполнении и могут быть легко адаптированы к различным целям промышленного применения. Для них характерны следующие показатели [c.420]

Создан макетный образец инфракрасного лазерного спектрометра ИКЛС на основе полупроводниковых диодных лазеров (ПДЛ) с перестраиваемой длиной волны [6]. Оптическая схема ИКЛС показана на рис. 13. Прибор построен на базе многоцелевого спектрометра ИСМ-1 и имеет в своем комплекте дополнительные блоки приставки отражения (пропускания) с переменными углами падения и многоходовую газовую кювету. Монохроматор осуществляет разделение мод ПДЛ, а также измерение длин волн с погрешностью 0,05 % от номинала. При этом точное измерение длин волн с погрешностью, близкой к разрешающей способности спектрометра (определяемой ПДЛ), осуществляется с помощью эталонов Фабри—Перо и спектров известных объектов. В одномодовом режиме ПДЛ можно исключить монохроматор из схемы прибора, заменив дифракционную решетку плоским зеркалом или состыковав блок осветителя непосредственно с блоком приемной камеры. [c.215]

Весьма перспективны разработки новых систем возбуждения активных элементов, когда вместо ламп использ оотся диоды. Это так называемые твердотельные лазеры с диодной накачкой. [c.439]

ДЛ-спектрометры в настоящее время широко распространены. Так, на IX Коллоквиуме по молекулярной спектроскопии высокого разрешения, состоявшемся в 1985 г. в г. Риччионе (Италия), диодной лазерной спектроскопии молекул в газовой фазе посвящено более трети всех докладов. Все большее внимание уделяется применению диодных лазеров в исследованиях горячих полос, составных колебаний, запрещенных переходов и дальнейшему развитию методов ДЛ-спектроскопии спектроскопии насыщения, двухфотонной спектроскопии и спектроскопии двойного резонанса, внутрирезонаторной и оптико-акустической спектроскопии, модуляционной и гетеродинной спектроскопии [1, 11. [c.115]

Отметим в заключение, что список применяемых на практике в лазерном зондировании источников когерентного излучения, конечно, шире, чем рассмотренный нами. Мы, например, практически не коснулись диодных лазеров и лазеров на центрах окраски, вообихе не рассматривали параметрические генераторы света (ПГС). Это объясняется тем, что эти источники когерентного излучения значительно уступают приведенным выше лазерам практически по всем параметрам излучения. Поэтому они не нашли широкого применения в лазерном зондировании. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...