Laser diodowy to potężne narzędzie, które można wykorzystać w różnych zastosowaniach. Urządzenie to jest mniejsze, bardziej precyzyjne i tańsze. Posiada również wbudowaną redundancję. Te cechy sprawiają, że jest to dobry wybór dla małych lub domowych projektów. Poniżej wymieniono kilka wskazówek, które pomogą Ci w pełni wykorzystać jego możliwości.
Mniej kosztowne
Lasery diodowe są tańsze niż inne rodzaje laserów, a także są znacznie mniejsze. Dzięki temu idealnie nadają się do małych urządzeń elektronicznych i optycznego przechowywania danych. Mogą być stosowane w różnych urządzeniach, w tym w drukarkach laserowych, faksach i czytnikach kodów kreskowych w supermarketach. Ponadto lasery diodowe wymagają mniejszej mocy niż inne typy laserów. Na przykład, podczas gdy lasery gazowe i półprzewodnikowe wymagają zwykle kilowoltowych źródeł zasilania, lasery diodowe mogą działać na małej baterii.
Technologia stojąca za laserami diodowymi opiera się na zasadzie wzmacniania światła przez stymulowaną emisję promieniowania. Substancją wykorzystywaną w tym laserze jest półprzewodnik, który jest podstawą nowoczesnej elektroniki. Dzięki tej nowej technologii lasery diodowe mogą być mniejsze i bardziej przystępne cenowo. Na przykład laser diodowy 810nm dobrze nadaje się do zabiegów na tkankach miękkich. Można go używać do cięcia, koagulacji lub odparowywania docelowej tkanki miękkiej.
Główną zaletą lasera diodowego jest jego przenośność. Można go łatwo przenosić z pomieszczenia do pomieszczenia i jest on samodzielny, więc nie wymaga przewodów powietrznych ani wodnych. Wyposażony jest również w końcówkę roboczą wielokrotnego użytku. Większość urządzeń z laserem diodowym ma wstępnie ustawione parametry, ale operatorzy mogą dostosować ustawienia do pacjenta.
W porównaniu z laserami CO2, lasery diodowe są tańsze i mogą być używane w różnych zastosowaniach. Mogą one ciąć drewno, akryl i szkło, a także niektóre metale.
Szybciej
Lasery diodowe mają tę zaletę, że mają szeroki zakres długości fal i są przydatne do wielu zastosowań. Główną wadą laserów CO2 jest to, że wymagają one specjalnych włókien PIR do sprzęgania włókien, co nie jest możliwe w przypadku laserów diodowych. Dodatkowo lasery Co2 nie mają tej samej długości fali co laser diodowy, co czyni je nieskutecznymi do cięcia metalu. Emitują one również niewidzialne światło i są bardziej niebezpieczne w użyciu w systemie otwartym. Jednak niska cena lasera diodowego sprawia, że są one popularnym wyborem dla wielu małych firm i hobbystów.
Laser diodowy jest podobny do diody LED z tym, że wykorzystuje dwa materiały – typu p i typu n – i łączy je ze sobą tworząc złącze p-n. Kiedy laser jest aktywowany, elektrony i dziury z materiału typu n wędrują do materiału typu p, co powoduje powstanie wiązki laserowej. Podczas gdy lasery diodowe są podobne do diod LED w swoim podstawowym działaniu, lasery światłowodowe wymagają skomplikowanego systemu luster, aby precyzyjnie skierować wiązkę.
Lasery diodowe zazwyczaj wykorzystują materiały takie jak aluminium lub arsenek galu. Materiały te są następnie chłodzone prądem elektrycznym, który indukuje przepływ elektronów przez złącze p-n. Elektrony łączą się z dziurami po drugiej stronie złącza, gdzie nadmiar energii uwalniany jest w postaci fotonów. Fotony te podróżują tam i z powrotem pomiędzy dwoma półprzewodnikami, odbijając się od przeciwnej strony szczeliny, aby wyprodukować więcej fotonów. Proces ten nazywany jest „rezonansem”, a do stworzenia użytecznego lasera potrzeba kilkuset kolizji.
Mniejsze
Jeśli szukasz lasera, który może wykonywać mniejsze prace, powinieneś rozważyć zakup lasera diodowego. Ten typ lasera ma szeroki zakres długości fali i jest doskonały do zastosowań w tkankach miękkich. Jednak niewłaściwe użycie i szkolenie może skutkować złym wynikiem. Oto kilka wskazówek dotyczących prawidłowego używania lasera diodowego.
Pierwszą rzeczą, którą należy wiedzieć jest to, że laser można regulować pod względem mocy od kilku watów do kilku kilowatów. Ogólnie rzecz biorąc, do zastosowań w AFP wystarcza jednak poziom mocy około jednego kilowata na ciąg. Dokładny poziom mocy, jaki jest potrzebny, zależy od materiału, z którym pracujemy i prędkości, z jaką musimy go obrabiać.
Innym ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy stosowaniu lasera diodowego, jest prąd progowy. Prąd progowy zależy od ilości użytego materiału półprzewodnikowego i ogólnej konstrukcji falowodu urządzenia. Duży laser wymaga wyższego prądu progowego ze względu na wysoki próg. Jeśli nie jesteś pewien, jaki jest właściwy prąd progowy, powinieneś zapoznać się z instrukcją obsługi.
Podczas ustawiania lasera diodowego należy zawsze pamiętać o doprowadzeniu prądu lasera przez złącze. Pozwoli to na ograniczenie szumów prądowych. Dla większego bezpieczeństwa, do podłączenia lasera do płytki drukowanej należy użyć ekranowanego kabla koncentrycznego. Można również przylutować diody ochronne równolegle do diody laserowej. Należy również pamiętać o uwzględnieniu płaszczyzny uziemienia. Należy również sprawdzić instrukcje dotyczące wyrównania lasera w uwagach dotyczących debugowania.
Większa precyzja
Jeśli szukasz sposobu na większą precyzję w swoich eksperymentach laserowych, to możesz wypróbować lasery diodowe. Lasery te emitują światło o różnych długościach fali, które mogą być przydatne w wielu zastosowaniach. Długość fali emitowanej przez diody jest określana przez właściwości ich wnęki laserowej. Różne długości fal będą dawały różne efekty.
Jedną z kluczowych cech lasera diodowego jest to, że jego powierzchnie boczne są chropowate i ścięte pod kątem. Aby uzyskać więcej informacji, można przeczytać patent autorstwa Roberta Halla, w którym wymieniono szereg zastosowań laserów diodowych. Może on pomóc w wielu zadaniach, w tym w cięciu, wierceniu i innych zastosowaniach.
Innym sposobem, w jaki lasery diodowe są przydatne, jest grawerowanie. Mogą być używane do cięcia i grawerowania papieru i drewna balsa, ale mogą być również używane do grubszego drewna. Jednak w przypadku grubszego drewna trzeba będzie wykonać wiele przejść, co zajmie więcej czasu. Ponadto lasery diodowe mają problemy z błyszczącymi powierzchniami, takimi jak szkło i metal.
Pomimo swoich wad, lasery diodowe mają wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami. Mają lepszą precyzję i powodują mniejszy uraz. Pomaga to w szybszym gojeniu i zmniejsza ryzyko infekcji.
Mniejsza podatność na uszkodzenia
Lasery diodowe są mniej podatne na uszkodzenia niż ich kuzyni HeNe, ale mogą być droższe. Lasery diodowe wytwarzają wiązkę o dwóch pozornych źródłach punktowych, z których jedno jest wąskie, a drugie szerokie. Oznacza to, że projektując soczewkę dla lasera diodowego, należy pamiętać o ogniskowej wiązki. W zależności od diody laserowej, do optymalizacji wiązki może być potrzebna mała soczewka.
Podczas eksperymentów COD, temperatury radiatorów laserów diodowych były utrzymywane na poziomie około 25 degC. Temperatura ta była stała dla sześciu urządzeń z tej samej partii. Pozwoliło to na szybką redystrybucję energii we wnęce lasera diodowego. Dzięki temu laser diodowy był mniej podatny na uszkodzenia, a zatem bardziej odpowiedni do eksperymentów długoterminowych.
Jednak diody laserowe mają kilka wad w porównaniu ze swoimi odpowiednikami HeNe. Wydajność optyczna, szczególnie monochromatyczność, nie jest zazwyczaj tak dobra. Wnęka laserowa jest również bardzo mała, zwykle ma zaledwie kilka milimetrów długości. Jest to w porównaniu z dziesięciocentymetrową wnęką lampy lasera HeNe. Dodatkowo większość diod laserowych nie nadaje się do takich zastosowań jak holografia czy interferometria.
Ponieważ diody laserowe emitują światło o długości fali w zakresie 635-660 nm, są bardziej podatne na uszkodzenia. Uszkodzenie może nastąpić w wyniku wyładowań statycznych, nadprądowych lub sond VOM. Łatwo jest zniszczyć laser diodowy przez jedną z tych powszechnych przyczyn.
Łatwy w obsłudze
Łatwe w obsłudze lasery diodowe są dobrym wyborem dla szerokiego zakresu zastosowań, od grawerowania do cięcia. Diody w tych laserach wykorzystują światło o długości fali mniejszej niż mikrometr. Diody są bardzo niezawodnymi i wszechstronnymi narzędziami, które tną wiele różnych materiałów. Lasery diodowe nie mogą jednak ciąć metali, a jeśli zachodzi potrzeba cięcia metali, należy użyć modułów laserowych o dużej mocy.
Łatwe w obsłudze lasery diodowe wymagają jedynie zasilania o napięciu kilku woltów i zazwyczaj wymagają mniej niż jednego ampera prądu wyjściowego, choć diody o dużej mocy mogą wymagać setek amperów. Kolejną wielką zaletą laserów diodowych jest to, że można je łatwo zmodyfikować, aby wytwarzały impulsy. Poprzez modulację prądu napędowego mogą one wytwarzać impulsy o różnej częstotliwości powtarzania w zakresie od dc do GHz.
Ten typ lasera jest stosunkowo niedrogi i łatwy w obsłudze, a jego czas pracy jest stosunkowo długi. Jego wydajność jest również kluczową cechą. Diody są małe i niedrogie, a dostępne są w zakresie długości fal od 800 nm do dziesięciu milimetrów. Najpopularniejszym typem lasera diodowego jest laser X-YAG, który jest laserem typu p-n junction.
Wszechstronność laserów diodowych sprawia, że jest to świetny wybór dla niemal każdej aplikacji optycznej. Ponieważ są one tak tanie w produkcji, stanowią istotny element masowych zastosowań laserów. Oprócz wysokiej wydajności, lasery diodowe są kompaktowe i wytrzymałe oraz mają wiele zastosowań przemysłowych. Na przykład, są one używane do obróbki cieplnej, platerowania, spawania szwów i innych zastosowań przemysłowych. Mogą być również używane jako źródła pompujące dla innych laserów.
Podobne tematy