Une diode laser infrarouge est un composant électronique qui convertit le courant électrique en rayonnement électromagnétique ; celui-ci émet une longueur d’onde entre la lumière visible et le rayonnement micro-ondes. Ces dispositifs fournissent de la lumière utilisée pour le pompage laser à semi-conducteurs dans les réseaux de fibres optiques, l’analyse spectrale scientifique, le traitement des matériaux et de nombreuses autres utilisations. Les diodes laser vont d’un milliwatt (mW) à 10 mW, ou sont disposées sous forme de lasers à semi-conducteurs pompés par diode (DPSS) de plusieurs kilowatts (kW).
Ces composants présentent un rendement énergétique élevé grâce à de faibles courants de fonctionnement et à une configuration à faisceaux multiples. En utilisant un matériau semi-conducteur comme facettes d’extrémité réfléchissantes, les photons stimulés par une réflexion continue entrent en collision avec des atomes pour générer la libération puissante de plus de photons. Cela crée des rayons lumineux intenses qui peuvent être dirigés à travers une lentille de collimation ou de redressement des rayons ou un filtre infrarouge (IR). Les applications incluent les lecteurs de disques, les lecteurs d’ordinateurs et les réseaux de communication.
Une autre application de la diode laser infrarouge réside dans l’utilisation de liaisons de communication optique en espace libre, qui sont essentiellement des transmissions optiques passant à l’air libre. Avec des taux de transmission d’environ 4 gigabits par seconde (Gb/s), cela peut constituer une alternative peu coûteuse pour l’entretien des télécommunications dans les zones où creuser une infrastructure de fibre optique est prohibitif. Cependant, les conditions atmosphériques et les dispersions des faisceaux affectent ces emplacements. Les longueurs d’onde d’environ 1,330 1,550 nanomètres (nm) fournissent la moindre dispersion, tandis que 10 60 nm permettent les meilleures transmissions. Un émetteur infrarouge peut utiliser des diodes laser IR ou des diodes électroluminescentes (DEL) et fonctionne normalement dans des plages de température de -10° à 50°C, par rapport aux diodes visibles à -XNUMX° à XNUMX°C.
Les diodes sont de petits dispositifs électroniques qui émettent de l’énergie lumineuse en faisant passer un courant sur un semi-conducteur, comme dans les diodes électroluminescentes. Lorsque les atomes tombent dans des interstices du matériau, ils émettent une petite quantité d’énergie sous la forme d’une particule lumineuse, ou photon. La lueur résultante peut être modulée dans différentes longueurs d’onde ou couleurs de lumière par la configuration des espaces, et dirigée à travers des lentilles et des filtres pour modifier l’intensité. L’infrarouge (IR) est la partie de la bande électromagnétique (EM) supérieure aux ondes radio et juste en dessous du rouge arc-en-ciel, invisible à l’œil nu. Il s’agit du rayonnement thermique capté par les appareils de vision nocturne et d’imagerie thermique.
Le rayonnement infrarouge est stimulé par l’agitation thermique lorsque le rayonnement frappe un objet. Ce type de rayonnement se déplace en ligne droite sous forme de lumière, et non sous forme de convection thermique ou de conduction électrique. Une diode laser infrarouge intensifie cette lumière non visible pour fournir des transmissions numériques rapides dans tout, des caméras aux systèmes de missiles.
Les lasers infrarouges pompés par diode sont utilisés pour graver le métal et construire des circuits imprimés. Les lasers IR à ondes longues sont moins affectés par les conditions atmosphériques que les IR à ondes courtes et sont donc plus souvent utilisés dans les communications. La technologie des diodes laser infrarouges est utilisée dans la chirurgie et les systèmes de missiles d’acquisition de cibles dans les applications militaires. Il est utilisé pour détecter les gaz et permet à une souris d’ordinateur de bureau de suivre les surfaces à une résolution 20 fois supérieure à celle de l’imagerie LED. Les viseurs laser sur les armes à feu utilisent des diodes laser IR pour générer un point de ciblage invisible à détecter à l’aide d’appareils de vision nocturne.
La lumière émise par une diode laser infrarouge est dangereuse pour la visualisation directe. L’œil humain n’a pas de récepteurs de chaleur pour avertir le système nerveux de l’exposition à l’effet de brûlure dangereux. Une caméra sensible à l’infrarouge ou une plaque phosphorescente peut aider à déterminer le chemin optique d’un laser IR. Alors que certains lasers dirigent leurs faisceaux collimatés à travers des filtres infrarouges pour éliminer ce risque, les processus de fabrication entraînent parfois des filtres IR défectueux ou manquants ; il est donc plus sûr d’éviter simplement l’exposition directe des yeux à tous les faisceaux laser.