973 lượt xem

Laser diode là gì ?

1. Laser diode là gì ?

Diode laser một loại laser có cấu tạo tương tự như một điốt. Nó có môi trường kích thích là chất bán dẫn dạng p-n nối tiếp của diod. Diod laser hoạt động gần giống với diod phát quang. Nó cũng được gọi là đèn diod nội xạ và được viết tắt là LD hay ILD. ( Theo wikipedia )

Diode laser có bước sóng phát xạ khác nhau, từ 405 nm đến 808 nm, phổ biến thường thấy có bước sóng là 450 nm (laser xanh). Để chế tạo laser diode rất phức tạp nên đòi hỏi công nghệ rất cao.

laser diode Hình dạng của một diode laser

2. Thông số kĩ thuật chính của một laser diode

  •  Bước sóng, λp: Bước sóng ánh sáng phát ra từ diode laser
  •  Ngưỡng dòng điện, Ith: Tia laser được phát ra khi dòng điện đạt ngưỡng này
  •  Dòng điện hoạt động, IopDòng điện khi laser diode ở trạng thái hoạt động bình thường
  •  Điện áp hoạt động, Vop: Điện áp khi laser diode ở trạng thái hoạt động bình thường
  •  Công suất quang đầu ra, PO
  •  Nhiệt độ làm việc 

cấu tạo laser diode

Nguyên lý cấu tạo của laser diode

3. Ưu điểm của laser diode

  1. Lợi ích chính của laser diode là khả năng tạo ra một nguồn phát laser có kích thước nhỏ, có trọng lượng không vượt quá 200 gram nên có thể dễ dàng gắn lên bất kỳ máy in 3D hoặc máy CNC nào để biến thành một máy khắc laser. Một ưu điểm lớn khác của laser diode là nó chỉ cần nguồn điện thông dụng 12VDC, 7-8A để hoạt động cho nên tất cả những điều này làm cho laser diode trở thành một công cụ cắt khắc tuyệt vời cho những người đam mê DIY, những người muốn khởi nghiệp trong ngành điêu khắc quà tặng.
  2. Do bước sóng ngắn nên khắc dc các vật liệu kim loại (có thể chế tạo laser bước sóng dài để khắc phi kim nên có dải vật liệu hoạt động rộng), dễ dàng ghép nhiều diode lại tạo thành hệ thống công suất rất cao – còn được gọi là Fiber Laser.
  3. Tiêu thụ ít năng lượng. Hệ thống điều khiển đơn giản, dễ chế tạo. Tuổi thọ rất cao ~50.000h.

4. Ứng dụng của laser diode

Laser diode được ứng dụng nhiều trong khoa học và đời sống, công nghiệp. Các modun laser diode có sẵn ở nhiều bước sóng, công suất đầu ra hoặc hình dạng chùm tia khác nhau.

  1. Laser công suất thấp được ứng dụng làm mắt đọc trong đầu CD và DVD, đầu đọc mã vạch, hệ thống bảo mật, truyền thông quang học và dụng cụ phẫu thuật.
  2. Ứng dụng công nghiệp: Khắc, cắt, khoan, hàn…
  3. Các ứng dụng y tế : Loại bỏ các mô không mong muốn, chẩn đoán tế bào ung thư bằng cách sử dụng huỳnh quang, thuốc nha khoa. Ứng dụng trong ngành thẩm mĩ, xóa vết xăm, triệt lông…
  4. Làm đầu khắc trên máy khắc laser mini

5. Kết luận

Diode laser là các thiết bị bán dẫn sử dụng phát xạ kích thích của bức xạ điện từ và khuếch đại quang học để phát ra ánh sáng, chúng có kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ và có thể ghép nhiều module lại để có công suất lớn hơn. Tiềm năng ứng dụng của laser diode rất đa dạng khi công nghệ bán dẫn phát triển sẽ tạo ra nguồn laser công suất cao trong khi kích thước lại nhỏ và tương lai không xa có thể chúng ta sẽ được thấy súng hoặc gươm laser như trong phim Starwar.