Charakterystyka promieniowania półprzewodnika lub pionowego lasera diodowego stosu (zwanego dalej "pionowym laserem diodowym") charakteryzuje się tym, że charakterystyka promieniowania półprzewodnika lub pionowego lasera diodowego stosu (zwana dalej "Vertical Stack Diode Laser") różni się od konwencjonalnego źródła światła wiązki laserowej o średnicy wiązki kilku milimetrów o rozbieżności mijania mijania w zakresie kilku miliradian Bardzo rozbieżne wiązki z rozbieżnością> IOOOmrad. Jest to spowodowane warstwą wyjściową, która jest ograniczona przez
W celu uzyskania pionowej mocy lasera diody stosowej 20-40 W, wiele emiterów laserowych są łączone na tak zwanym pasku laserowym, tworząc zespół laserowy. Zazwyczaj 10-50 pojedynczych zestawów emiterów są rozmieszczone w rzędzie w płaszczyźnie równoległej do aktywnej warstwy. Końcowa wiązka takich prętów ma kąt przysłony około 10 ° i średnicę wiązki około IO mm w płaszczyźnie równoległej do warstwy aktywnej. Końcowa jakość belki w tej płaszczyźnie jest wielokrotnie niższa niż końcowa jakość belki w płaszczyźnie prostopadłej do warstwy aktywnej. Nawet jeśli kąt rozbieżności układu laserowego może zostać zmniejszony w przyszłości, nadal będzie obecny zupełnie inny stosunek jakości wiązki prostopadłej do warstwy aktywnej i równoległej do tej warstwy. W wyniku wyżej wymienionych właściwości belki, belka ma bardzo dużą różnicę w jakości wiązki zarówno w kierunku pionowym, jak i równoległym w warstwie aktywnej. Pojęcie jakości wiązki w tym przypadku jest opisane przez parametr M2. M2 jest definiowany przez wielokrotność rozbieżności wiązki wiązki diodowej wiązki pionowej diody laserowej, która rozchodzi się powyżej średnicy wiązki o tej samej średnicy. W wyżej opisanym przypadku średnica belki większa niż 10 000 razy średnica wiązki światła w płaszczyźnie pionowej jest uzyskiwana w płaszczyźnie równoległej do warstwy aktywnej. Rozbieżność wiązki jest inna, to znaczy, że prawie połowa rozbieżności wiązki uzyskuje się w płaszczyźnie równoległej do warstwy aktywnej lub na osi wolno. Parametr M2 w płaszczyźnie równoległej do warstwy aktywnej jest zatem większy niż kilka rzędów wielkości wartości M2 w płaszczyźnie prostopadłej do warstwy aktywnej. Jednym z możliwych celów kształtowania wiązki jest uzyskanie prędkości światła o prawie tej samej wartości M2 w dwóch płaszczyznach, tj. Obecnie znane są metody formowania geometrii belki, za pomocą których jakość bliskiej belki jest uzyskiwana w dwóch głównych płaszczyznach belki. Zastosowanie włókna krawat, poprzez układanie światłowodu do postaci okrągłego pręta mogą być łączone z liniowej sekcji wiązki. Ponadto istnieje technika obracania wiązki, w której promieniowanie poszczególnych emiterów jest obracane o 90 °, aby w ten sposób ponownie zorganizować wiązkę światła w kierunku osi wyższej jakości wiązki. Następujące urządzenia są znane dla tej metody, US5168401, EP0484276, DE4438368. Wszystkie te metody mają jedną wspólną cechę, to znaczy, po kolimacji, promieniowanie pionowego lasera diodowego stosu jest obracane o 90 ° w kierunku szybkiej osi, aby wykonać powolne koliimację osi za pomocą wspólnej cylindrycznej optyki. Jako modyfikacja metody, możliwe jest również ciągłe liniowe źródło światła (tj. wysoka gęstość powierzchni, rodzaj pionowego lasera diodowego stosu zderzanego w kierunku szybkiej osi), którego profil wiązki (linia) jest dzielony po elemencie optycznym, a następnie ułożony w formie istnienia. Ponadto, zmiana układu promieniowania poszczególnych emiterów może być wykonywana bez obrotu wiązki, gdzie zmiana układu promieniowania jest osiągana, na przykład, przez równoległe niewspółosiowość (przemieszczenie) za pomocą luster równoległych. Urządzenia, które używają techniki zmiany położenia są również opisane w DE 1954488. W tym przypadku promieniowanie pionowej taśmy laserowej diody stosu jest odchylane w różnych płaszczyznach i jest tam koliimowane oddzielnie. Wady tej wcześniejszej sztuki można podsumować w szczególności w światłowodowych sprzężonych pionowych laserach diodowych stosowych, gdzie wiązki światła o bardzo różnych masach wiązki w obu kierunkach osiowych są zazwyczaj połączone z światłowodem. W przypadku włókna kołowego oznacza to, że ewentualna otwór numeryczny lub średnica włókien nie jest używana w jednym kierunku osiowym. Powoduje to znaczną utratę gęstości mocy, która w praktyce jest ograniczona do około 104 W / cm. W znanej metodzie opisanej powyżej, różnica długości ścieżki w niektórych przypadkach musi być dodatkowo zrekompensowana. Odbywa się to przede wszystkim poprzez kompensację tylko wady do ograniczonego stopnia pryzmatu kalibracyjnego. Wiele odbić nakłada dodatkowe wymagania dotyczące dokładności wyrównania, tolerancji produkcyjnych i stabilności komponentów. Optyka odblaskowa (np. wykonana z miedzi) ma wysoką wartość absorpcyjną. Ponadto wiadomo, że laserowy system optyczny typu tworzącego wzór do rekonstrukcji co najmniej jednego wiązania wiązki laserowej przy użyciu co najmniej dwóch optycznych elementów przekształcania stale rozłożonych na ścieżce wiązki jest skonfigurowany jako tak zwany płaski panel. W znanych laserach pionowych diod ledowych, emitowana moc urządzenia lasera pionowego stosu jest ograniczona i jest szczególnie ograniczona przez dostępne paski laserowe o ograniczonej długości, takie jak długość około IOmm na ich powolnej osi (płaszczyzna warstwy emisyjnej) Typowa moc wyjściowa światła taśmy laserowej jest na przykład w zakresie maksymalnym 250 watów. Ze względu na fakt, że radiatory są stosowane w urządzeniu diody laserowej do wykorzystania w szczególności radiatory podparcia pasków laserowych w kierunku szybkiej osi, w którym paski laserowe zapewniają przesunięcie względem siebie w sposób podobny do stosu, Potrzeba elementów optycznych do szybkiego kolimacji osi jest przewidziana na poszczególnych pasków laserowych, tak, że gęstość stosu pasków laserowych jest ograniczona w stosie składającym się z tych pasków laserowych i pomocniczych podpór lub wymienników ciepła.









