¿Es posible simplemente tomar un diodo láser normal (continuo) y pulsarlo? ¿O esto no produce el mismo efecto que los diodos láser pulsados?

En este momento, estoy planeando un proyecto que involucra láseres (sí, me han dado una conferencia sobre seguridad láser). Estoy buscando una forma económica de construir un láser pulsado en el rango del infrarrojo cercano. Dado que los diodos láser suelen ser relativamente baratos, pensé que sería bueno para satisfacer este requisito de mi proyecto. Me las arreglé para encontrar un diodo láser relativamente barato de longitud de onda apropiada, pero no es pulsado. ¿Es posible simplemente tomar un diodo láser normal (continuo) y pulsarlo (construyendo un controlador de láser pulsado apropiado, o algo así)? ¿O esto no produce el mismo efecto que los diodos láser pulsados? Si esto es factible en la práctica, entonces, ¿cómo se puede hacer esto (se agradecen los enlaces a recursos/información)?

Enlace a la ficha técnica del dispositivo.
@Andyaka Agregué un hipervínculo, pero en realidad estoy preguntando en general.
Bueno, para responder necesitaría un conocimiento de lo que se pretende que haga un láser pulsado y que sea más adecuado para la física SE. Pedí las hojas de datos para ver si el láser que eligió podía ser pulsado y con qué frecuencia en caso de que esto pudiera ser relevante para su aplicación. Si se trata de una pregunta general sobre por qué se pulsan los láseres, este es el sitio equivocado.
¿Desea "modulado" (brillo variable, activado o desactivado) o realmente desea "pulsado" (ráfagas cortas de muy alta potencia, que superan la clasificación continua máxima)? ¿A qué lo estás apuntando?
@pjc50 Pulsado, no modulado.
Ese láser no tiene una hoja de datos adecuada en la que la información de ese enlace no me da ninguna confianza sobre su confiabilidad. Debe buscar un láser con una hoja de datos en pdf.
@Andyaka No estoy preguntando por qué se pulsan los láseres. Mi pregunta es como dije: "¿Es posible simplemente tomar un diodo láser normal (continuo) y pulsarlo (construyendo un controlador de láser pulsado apropiado, o algo así)?" Estoy preguntando si esto es generalmente posible con diodos láser de onda continua.
Bueno, dado que puede encenderlo y luego apagarlo y repetir ese proceso, eso constituiría un láser pulsante. No está claro si cumple con sus requisitos.
@Andyaka Acabas de describir lo que significa "pulsado" en fotónica, y luego me preguntas si solo quiero que se "encienda y apague"...
Escuche, no tengo ni idea de para qué sirve un láser pulsado. Puedo ver que se puede encender y apagar, pero es posible que eso no constituya todo lo necesario en el mundo de las personas que pulsan láseres. Modulo láseres y eso es diferente. Por lo tanto, describa lo que cree que debería constituir completamente los requisitos para una fuente de láser pulsado y podría obtener algunas respuestas. En cuanto a mí, no reconozco el elemento que vinculaste como confiable. No lo compraría con la información que vinculaste, son mis dos centavos.
Bueno, es un problema de gestión térmica; puede sobrecargarlo y es casi seguro que funcionará, pero ¿cuánto puede hacer esto antes de que destruya el dado? O compra un lote de ellos y lo caracteriza usted mismo, o encuentra uno donde el fabricante ya lo haya hecho.
@Andyaka Ups, confundí el comentario de pjc50 con el tuyo. Mis disculpas. Quise decir "ráfagas cortas de muy alta potencia", que es el propósito de los láseres pulsados ​​en un contexto fotónico.
@ pjc50 Entonces, si uso algún tipo de sistema de enfriamiento (disipador de calor, enfriamiento termoeléctrico), ¿puedo tomar cualquier diodo láser y convertirlo en un diodo láser pulsado (creando un controlador láser apropiado, supongo)?
@Andyaka Y gracias por el consejo. Buscaré en otros lugares alternativas más confiables. Pero como dije, estoy más interesado en esto como una pregunta general, en lugar de cualquier diodo láser en particular.
Definitivamente necesita saber el tiempo que tarda el láser en comenzar a funcionar; es por eso que en las comunicaciones (modulación) no tomamos el nivel de potencia bajo por debajo de un cierto umbral (relacionado con la temperatura); si lo hicimos, la velocidad (modulación en -velocidad de apagado) sería abismal. Ese problema también puede ser un problema para las aplicaciones de láser pulsado, no lo sé.
@ThePointer, mi punto era que puedes pulsarlo, pero ¿cómo sabes cuánto puedes pulsarlo? Los LED normales generalmente tolerarán PWM de unas pocas veces la corriente nominal para un ciclo de trabajo corto. Sin una especificación, no tiene forma de saberlo más que enrollar la energía hasta que su diodo explote ...
Creo que sería mucho más efectivo dar las especificaciones que busca (tasa de repetición, energía del pulso, ciclo de trabajo) y su aplicación (ablación, tiempo de vuelo, etc.) y luego preguntar cómo construir un controlador para esa especificación . Esas especificaciones van a cambiar la solución de ser trivial a costosa a completamente imposible.

Respuestas (1)

A menudo, un diodo láser pulsado es simplemente uno que no es muy eficiente, por lo que si se operara continuamente (decimos "onda continua" o "CW") se sobrecalentaría y se destruiría a sí mismo. La mayoría de las veces, los primeros láseres diseñados de cualquier tipo en particular (incluido el primer láser, un láser de rubí pulsado) son pulsados, y solo más tarde se diseñan los más eficientes capaces de CW. Esto incluye diodos láser.

Entonces, ciertamente puede tomar cualquier diodo láser y operarlo pulsado.

Hacerlo prácticamente tendrá algunas dificultades.

  • Si desea lograr pulsos muy cortos, y el láser no está diseñado para eso (muy baja capacitancia, principalmente, cuando hablamos de diodos láser), es posible que no pueda obtener el ancho de pulso que desea con cualquier láser en particular. .

  • Si el láser no se caracteriza por la operación pulsada, no sabrá qué tan fuerte es el pulso (qué energía de pulso) puede manejar sin dañar el dispositivo o reducir su vida útil.

  • Si desea una longitud de onda de láser muy particular, es posible que el láser produzca una ligeramente diferente cuando se opera pulsado que cuando se opera en CW.

Además, si desea pulsos en el rango de 1-100 ns, y no demasiada potencia máxima, y ​​está dispuesto a experimentar (y destruir algunos láseres) para descubrir qué tan fuerte puede manejar su láser sin daño, entonces lo hará probablemente sea capaz de hacerlo. Si desea pulsos de sub-nanosegundos (y particularmente si desea 10 ps o menos), probablemente querrá elegir un tipo de láser diferente con un mecanismo de conmutación de ganancia o bloqueo de modo y una cavidad más larga para lograrlo. Los láseres de anillo de fibra bombeados por diodos parecen ser bastante populares para producir pulsos de subpicosegundos, por ejemplo, dependiendo de la longitud de onda deseada.

¡La primera parte de su último párrafo describe mis requisitos con precisión! Busco un ancho de pulso de 1 a 100 ns, un pico de potencia bajo (para aplicaciones biomédicas y requieren seguridad para la piel y los ojos) y la longitud de onda estará en el rango NIR. Estoy pensando en obtener algunos diodos baratos de 800nm ​​y usarlos para la experimentación, y luego pasar a los diodos más caros y de mayor longitud de onda cuando tenga una mejor idea de cómo implementar la idea. Dado que parece tener una buena idea de lo que me interesa, ¿tiene algún recurso/sugerencia/consejo/etc.?
(En particular, ¿cómo convertir un diodo láser continuo en uno pulsado, matemáticas relacionadas para hacer cálculos de las características del nuevo láser, etc.? Las referencias de libros de texto estarían bien, si conoce alguno que tenga secciones centradas en este.)
No debería ser demasiado difícil obtener un pulso de 10 ns o más de casi cualquier láser NIR de baja potencia simplemente usando una fuente de corriente pulsada para impulsarlo. Obtener pulsos más cortos dependerá del láser exacto elegido. La única otra cosa es que si este producto necesita durar más de 100 horas, debe tomar en serio el diseño para la confiabilidad. En mi trabajo (telecomunicaciones) normalmente usamos más de 100 láseres para estudios de confiabilidad para cualquier producto nuevo, por ejemplo, dejándolos funcionando durante meses a temperaturas elevadas, para probar la confiabilidad.
Mi preocupación original era que los diodos láser continuos no se pueden convertir en láseres pulsados, ya que los láseres pulsados ​​requieren algún mecanismo de acumulación de energía en la cavidad y luego descargarla, mientras que los láseres de onda continua no poseen esta capacidad. Fuera de los diodos láser, para esto se utiliza la conmutación q activa o pasiva. Entonces, solo para aclarar, ¿está diciendo que los diodos láser continuos en realidad poseen esta capacidad para acumular energía y descargarla en pulsos? Solo quiero estar seguro, porque obviamente esto es diferente de generar pulsos "encendiéndolo y apagándolo".
@The Pointer No acumulan ninguna energía significativa como lo hace un láser bloqueado en modo. Simplemente los enciendes y apagas muy rápido.
@user1850479 Ah, está bien. Sospechaba que ese sería el caso. Suponiendo que tomo un diodo láser continuo y lo pulso de esta manera ("apagándolo y encendiéndolo"), ¿sabe cómo calcularía las nuevas características del láser, como la nueva energía de salida promedio, así como la energías de pulso?
@The Pointer Mediría esos parámetros, o pagaría por un láser pulsado donde alguien lo haya caracterizado por usted.
@ user1850479 deben medirse? No hay forma de calcularlos/derivarlos a partir de los valores del láser continuo, así como de cómo elige pulsarlo.
@ThePointer, no hay forma general. Tal vez haya algún proveedor por ahí que tenga un dispositivo que se caracterice en ambos sentidos y sepa, por su proceso y geometría, cómo se relacionan los parámetros pulsados ​​con los parámetros de CW. Pero si no compra ese producto de ese proveedor, su conocimiento no se aplicará (y de todos modos no lo compartirán con usted).
¿Es posible simplemente tomar un diodo láser normal (continuo) y pulsarlo? ¿O esto no produce el mismo efecto que los diodos láser pulsados?
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