Una barra a diodi è un banco di emettitori laser a semiconduttore combinati con circuiti di pilotaggio e ottica per formare un modulo laser a diodi. Queste unità assomigliano a transistor metallici. I laser sono disposti in una linea di emettitori ad ampio raggio o sottoarray di 10-20 strisce sottili. Solitamente accompagnano un chip del fotodiodo del monitor per il controllo del feedback della potenza in uscita. Questi moduli funzionano in tecnologie dalle unità disco e stampanti domestiche ai puntatori laser. Le barre a diodi più potenti forniscono luce laser per applicazioni come la chirurgia laser e i trattamenti superficiali industriali dei materiali.
Una tipica barra a diodi contiene da 20 a 50 emettitori, ciascuno largo 100 micrometri (μm), la larghezza di due o tre capelli umani. Possono pompare decine di watt di potenza in uscita; le loro lunghezze d’onda sono comprese tra 780 e 860 nanometri (nm) e tra 940 e 980 nm, come tipico dei laser di pompaggio a stato solido nelle reti in fibra ottica. I laser ad alta potenza di oltre 100 watt (W) possono essere formati impilando verticalmente i diodi. Questi laser sono altamente efficienti, energici e luminosi; questo li rende adatti a numerose applicazioni in tutti i settori.
I comuni laser prodotti dai moduli a barra a diodi si trovano nelle unità dei computer e nei lettori di dischi audio. Questi fasci cadono vicino alla porzione infrarossa dello spettro elettromagnetico, a 780 nm. Tali laser emettono a circa cinque milliwatt (mW), ma sono collimati attraverso ottiche che riducono la loro potenza da 0.3 a 1 mW. I diodi laser a infrarossi (IR) più potenti delle unità ottiche per computer emettono fino a 30 mW. I familiari laser rosso intenso creati dai primi diodi laser visibili operavano a circa 670 nm, nel raggio dello spettro visibile.
La collimazione si riferisce alla focalizzazione di raggi di luce disorganizzati in un raggio parallelo. In elettronica ciò potrebbe essere ottenuto con una lente di plastica a elemento singolo, che è una lente convessa con una corta lunghezza focale. I moduli laser a diodi utilizzano lenti asferiche; cioè, non sono sferici.
Nelle reti in fibra ottica, la barra a diodi viene prodotta come componente accoppiato in fibra. Ciò consente un maggiore utilizzo dell’output e la capacità di distanziare il modulo e il sistema di raffreddamento da un punto caldo del laser, come una testa laser pompata a diodi. In genere è accoppiato con fibre singole e multimodali o in bundle con una singola fibra per emettitore.
Con questi componenti sono possibili lunghezze d’onda standard e personalizzate. Le unità a barra a diodi sono disponibili in numerose larghezze di strisce e barre e lunghezze di cavità. Le precauzioni di sicurezza sono garantite, specialmente con i fasci collimati, poiché possono causare danni alla vista. I laser con un’uscita superiore a 3-5 mW o con lunghezze d’onda vicine allo spettro visibile presentano i maggiori rischi. I raggi dovrebbero essere calibrati indirettamente utilizzando un tester, un misuratore di potenza laser, un rilevatore IR o anche riflessi da una scheda.