La diode laser à semi-conducteur, qui peut convertir directement l'énergie électrique en énergie lumineuse, présente les caractéristiques d'une luminosité élevée, d'un rendement élevé, d'une longue durée de vie, d'une petite taille et d'une modulation directe.
La différence entre la diode laser à semi-conducteur LD et la diode électroluminescente ordinaire LED est que LD émet de la lumière par recombinaison d'émission stimulée et que les photons émis sont dans la même direction et dans la même phase ; tandis que la LED utilise la recombinaison par émission spontanée de porteurs injectés dans la zone active pour émettre des photons. La direction et la phase sont aléatoires.
Ainsi, essentiellement, la diode laser LD est alimentée par un courant, tout comme la diode électroluminescente ordinaire, mais la diode laser nécessite un courant plus important.
Les diodes laser de faible puissance peuvent être utilisées comme sources lumineuses (sources d'amorçage, modules optiques), et les boîtiers couramment utilisés incluent le TO56, les boîtiers papillon, etc.
Les diodes laser haute puissance peuvent être utilisées directement comme lasers ou comme sources de pompe pour amplificateurs.
Instructions du pilote de diode laser LD :
1. Entraînement à courant constant : en raison des caractéristiques volt-ampère de la diode, la tension de conduction aux deux extrémités est relativement moins affectée par les changements de courant, elle ne convient donc pas aux sources de tension pour piloter des diodes laser. Un courant continu constant est nécessaire pour piloter les diodes laser. Lorsqu'il est utilisé comme source lumineuse, le courant de commande est généralement ≤ 500 mA. Lorsqu'il est utilisé comme source de pompe, le courant d'entraînement est généralement d'environ 10 A.
2. Contrôle ATC (contrôle automatique de la température) : Le courant de seuil de la source lumineuse, en particulier du laser, changera avec les changements de température, ce qui entraînera une modification de la puissance optique de sortie. L'ATC agit directement sur la source lumineuse, rendant la puissance optique de sortie de la source lumineuse stable et non affectée par les changements brusques de température. Dans le même temps, les caractéristiques du spectre de longueurs d’onde des diodes laser sont également affectées par la température. Le coefficient de température du spectre de longueur d'onde des diodes laser FP est généralement de 0,35 nm/℃, et le coefficient de température du spectre de longueur d'onde des diodes laser DFB est généralement de 0,06 nm/℃. Pour plus de détails, consultez les bases des lasers à semi-conducteurs couplés à des fibres. La plage de température est généralement de 10 à 45 ℃. En prenant le boîtier papillon comme exemple, les broches 1 et 2 sont des thermistances pour surveiller la température du tube laser, généralement des thermistances 10K-B3950, qui renvoient au système de contrôle ATC pour piloter la puce de refroidissement TEC sur les broches 6 et 7 pour contrôler la température du tube laser. , refroidissement par tension directe, chauffage par tension négative
3. Contrôle APC (contrôle automatique de la puissance) : La diode laser vieillira après une période d'utilisation, ce qui réduira la puissance optique de sortie. Le contrôle APC peut garantir que la puissance optique se situe dans une certaine plage, ce qui empêche non seulement l'atténuation de la puissance optique, mais empêche également les pannes de circuit à courant constant de causer des dommages au tube laser en raison d'une puissance optique excessive.
En prenant le boîtier papillon comme exemple, les broches 4 et 5 sont des diodes PD, qui sont combinées avec un amplificateur transimpédance comme photodétecteur pour surveiller la puissance optique de la diode laser. Si la puissance optique diminue, augmentez le courant de commande à courant constant ; sinon, diminuez le courant de commande.
Bien que l’ATC et l’APC visent à stabiliser la puissance optique de sortie de la source lumineuse, ils ciblent différents facteurs. APC cible la diminution de la puissance optique provoquée par le vieillissement du dispositif source de lumière. APC garantit que la puissance optique reste aussi élevée qu'auparavant. État de sortie stable, et ATC permet à la puissance de la source lumineuse d'augmenter et de diminuer en raison de l'influence de la température. Après avoir passé l'ATC, il est assuré que la source lumineuse produit toujours une puissance optique stable.
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