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Diodenlaser

thermoelektrisch gekühlter Diodenlaser für Zahnheilkunde (u. a. Chirurgie), Faserkopplung optische Leistung 5 Watt (1 Barren) bei einer Wellenlänge von 810 nm, Betrieb an 12 Volt

Unter einem Diodenlaser versteht man einen aus einer oder mehreren Laserdioden bestehenden, mit elektrischem Strom gepumpten Halbleiterlaser.

Bauweisen und Verwendung

Einzelemitter

In einfachster Form besteht ein Diodenlaser aus nur einer Laserdiode, ggf. mit Kollimations- und Fokussieroptik (zum Beispiel in Laserpointern, für die optische Datenübertragung oder in CD- und DVD-Abtastern bzw. -brennern).

Solche Laser werden mit Leistungen bis einige Watt gefertigt, sind auf eine Wärmesenke montiert erhältlich und enthalten oft bereits eine Strahlkollimation oder sogar eine Faserkopplung (engl.: pigtailed ).

Einzelemitter-Diodenlaser besitzen oft Besonderheiten, die bei den weiter unten beschriebenen Multiemitter-Diodenlasern nicht angewendet werden.

Besondere Bauformen von Einzelemitter-Lasern (siehe auch Laserdiode):

Diodenlaser mit externem Resonator (External Cavity Diode Laser, kurz ECDL, siehe weiter unten)

Distributed Feedback Laser (DFB-Laser): Laserdiode mit externem Bragg-Reflektor

Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL): vertikal abstrahlende Laserdiode

Barren

Da einzelne Laserdioden nur bis zu Leistungen von einigen Watt gefertigt werden können und stark divergierende Laserstrahlung abgeben, werden oft mehrere Laserdioden elektrisch und optisch zusammengefasst: Man verwendet Barren (engl. bar ), die auf einem streifenförmigen Chip mehrere Einzelemitter nebeneinander enthalten. Diese werden elektrisch parallel auf einer Wärmesenke montiert.

Solche auch als submount bezeichneten Diodenlaser haben folgende typische Parameter:

Betriebsstrom: 30...100 Ampere cw, ca. 150 Ampere gepulst

Schwellenstrom: 3,5...15 Ampere

optische Ausgangsleistung: bis 80 Watt cw (typ. Wellenlängen von 808 bis 980nm)

Spannung: ca. 2 Volt

Die 10…20 Einzelemitter eines solchen Barrens emittieren jeweils einen Laserstrahl, der in einer Richtung ca. 40° ( fast axis ) und in der anderen Richtung ca. 12° ( slow axis ) Abstrahlwinkel hat. Die fast axis weist die höchstmögliche (beugungsbegrenzt), die slow axis hingegen eine relativ schlechte