Diodes de pompage laser semi-conducteur

Полупроводниковые лазерные диоды накачки для волоконных лазеров представляют собой устройства с волоконным выводом, обычно основанные на полупроводниковой технологии AlGaAs II-V, излучающие в диапазоне длин волн 800–1000 нм (чаще всего 915 или 976 нм).

Их можно разделить на две основные категории:

Диаметр сердцевины одномодового волокна в одномодовых полупроводниковых лазерных диодах с волоконным выводом обычно составляет несколько мкм (например, диаметр сердцевины волокна с длиной волны 1 мкм составляет около 6 мкм, а волокна с длиной волны 1,5 мкм — около 9 мкм, что примерно в 6 раз меньше). В таком диоде свет от небольшого полупроводникового лазерного диода с торцевым излучением фокусируется в сердцевину волокна диаметром около 6 мкм. Этот тип полупроводниковых лазерных диодов обычно собирается в корпусе типа «бабочка» со встроенным в корпус термоэлектротермоэлектрическим охладителем (сейчас он более популярен для устройств меньшего форм-фактора). Эти полупроводниковые лазерные диоды с волоконным выводом обычно способны развивать выходную мощность от 300 мВт до 1,5 Вт. Они используются для накачки активных волокон с однослойной оболочкой. Основными поставщиками одномодовых полупроводниковых лазерных диодов с накачкой на 915/976 нм являются компании, которые в конце 1990-х годов разработали бизнес волоконных усилителей (EDFA: эрбиевый легированный волоконный усилитель) для рынка телекоммуникаций.

Многомодовые волокна в многомодовых полупроводниковых лазерных диодах с волоконным выводом имеют больший диаметр, что позволяет им выдерживать более высокие уровни оптической мощности. Стандартные версии обычно имеют диаметр сердцевины 62, 100, 200, 400, 800 и даже >1000 мкм. Чем меньше диаметр, тем легче сфокусировать свет из волокна в небольшую точку с помощью линзы или объектива микроскопа. Многомодовые полупроводниковые лазерные диоды с волоконным выводом обычно основаны на кристаллах полупроводниковых лазерных диодов с широкой областью бокового излучения. Их также можно разделить на две категории:

Одноэмиттерные полупроводниковые лазерные диоды, в которых один кристалл полупроводникового лазерного диода мощностью до 20 Вт обычно соединён с полупроводниковым лазерным диодом размером 105 мкм (сердцевина) и 125 мкм (оболочка).

Многоэмиттерные полупроводниковые лазерные диоды основаны на нескольких кристаллах полупроводниковых лазерных диодов, соединённых в одно волокно, и обеспечивают масштабируемый уровень мощности до 89 мВт.