Un diodo láser infrarrojo es un componente electrónico que convierte la corriente eléctrica en radiación electromagnética; esto emite una longitud de onda entre la luz visible y la radiación de microondas. Estos dispositivos proporcionan luz que se utiliza para bombeo láser de estado sólido en redes de fibra óptica, análisis espectral científico, procesamiento de materiales y muchos otros usos. Los diodos láser varían desde un milivatio (mW) hasta 10 mW, o están dispuestos como láseres de estado sólido bombeados por diodos (DPSS) de varios kilovatios (kW).
Estos componentes presentan un alto rendimiento de potencia a partir de corrientes de funcionamiento bajas y configuración de haz múltiple. Utilizando material semiconductor como facetas finales reflectantes, los fotones estimulados por la reflexión continua chocan con los átomos para generar la potente liberación de más fotones. Esto crea rayos de luz intensos que pueden ser dirigidos a través de una lente de colimación o enderezadora de rayos o un filtro de infrarrojos (IR). Las aplicaciones incluyen reproductores de discos, unidades de computadora y redes de comunicaciones.
Otra aplicación del diodo láser infrarrojo es el uso de enlaces de comunicación óptica de espacio libre, que son esencialmente transmisiones ópticas que pasan al aire libre. Con velocidades de transmisión de alrededor de 4 gigabits por segundo (Gb / s), esto puede proporcionar una alternativa económica para dar servicio a las telecomunicaciones en áreas donde la excavación de infraestructura de fibra óptica tiene un costo prohibitivo. Sin embargo, las condiciones atmosféricas y las dispersiones de los haces afectan tales ubicaciones. Las longitudes de onda de alrededor de 1,330 nanómetros (nm) proporcionan la menor dispersión, mientras que 1,550 nm permiten las mejores transmisiones. Un transmisor de infrarrojos puede utilizar diodos láser de infrarrojos o diodos emisores de luz (LED), y normalmente funciona en rangos de temperatura de -10 ° a 60 ° C, en comparación con los diodos visibles de -10 ° a 50 ° C.
Los diodos son pequeños dispositivos electrónicos que emiten energía luminosa al pasar una corriente por un semiconductor, como en los diodos emisores de luz. A medida que los átomos caen en huecos en el material, emiten una pequeña cantidad de energía en forma de partícula de luz o fotón. El resplandor resultante puede modularse en diferentes longitudes de onda o colores de luz mediante la configuración de los espacios, y dirigirse a través de lentes y filtros para modificar la intensidad. Infrarrojos (IR) es la porción de la banda electromagnética (EM) más alta que las ondas de radio y justo debajo del rojo arcoíris, invisible a simple vista. Es la radiación de calor captada por los dispositivos de visión nocturna y de imágenes térmicas.
La radiación IR es estimulada por la agitación térmica cuando la radiación golpea un objeto. Este tipo de radiación se mueve en línea recta como luz, no como convección térmica o conducción eléctrica. Un diodo láser infrarrojo intensifica esta luz no visible para ofrecer transmisiones digitales rápidas en todo, desde cámaras hasta sistemas de misiles.
Los láseres infrarrojos bombeados por diodos se emplean para grabar metal y construir placas de circuitos. Los láseres IR de onda larga se ven menos afectados por las condiciones atmosféricas que los IR de onda corta, por lo que se emplean con mayor frecuencia en las comunicaciones. La tecnología de diodo láser infrarrojo se utiliza en cirugía y sistemas de misiles de adquisición de objetivos en aplicaciones militares. Se utiliza para detectar gas y permite que el mouse de una computadora de escritorio rastree superficies a 20 veces la resolución de las imágenes LED. Las miras láser de las armas utilizan diodos láser de infrarrojos para generar un punto de puntería invisible que se detectará mediante dispositivos de visión nocturna.
La luz emitida por un diodo láser infrarrojo es peligrosa para la visualización directa. El ojo humano no tiene receptores de calor para advertir al sistema nervioso de la exposición al peligroso efecto de combustión. Una cámara sensible a infrarrojos o una placa de fósforo pueden ayudar a determinar la trayectoria óptica de un láser de infrarrojos. Si bien algunos láseres dirigen sus haces colimados a través de filtros infrarrojos para eliminar este riesgo, los procesos de fabricación a veces dan como resultado filtros IR defectuosos o faltantes; por lo tanto, es más seguro simplemente evitar la exposición directa de los ojos a todos los rayos láser.