Karakteristika zračenja poluvodičkog ili vertikalnog diodnog lasera (u daljnjem tekstu: GG; Vertikalni diodni laser GG;) karakterizira činjenica da je svojstvo zračenja poluvodiča ili vertikalnog diodnog lasera (u daljnjem tekstu:&"; Vertikalni diodni laserski laser diode GG") razlikuje se od onog kod konvencionalnog izvora svjetlosti laserskog snopa promjera snopa nekoliko milimetara koji ima malu divergenciju u rasponu od nekoliko miliradiana. Visoko divergentna zraka s divergencijom> IOOOmrad. To je uzrokovano izlaznim slojem koji je ograničen visinom< iiim,="" što="" stvara="" veliku="" kutnu="" divergenciju="" na="" ovoj="" visini,="" slično="" difrakciji="" na="" otvoru="" oblika="" grebena.="" budući="" da="" je="" širenje="" izlaznih="" otvora="" u="" ravnini="" okomitoj="" i="" paralelnoj="" na="" aktivni="" sloj="" poluvodiča="" različito,="" dolazi="" do="" različitog="" odstupanja="" snopa="" u="" ravnini="" okomitoj="" i="" paralelnoj="" na="" aktivni="">
Da bi se dobio laserski diodni laser od 20-40 W, mnoštvo laserskih odašiljača kombinira se na takozvanoj laserskoj traci kako bi se oblikovao laserski sklop. Tipično se 10-50 pojedinačnih kompleta emitora poredaju u nizu u ravnini paralelnoj aktivnom sloju. Konačna greda takvih šipki ima kut otvora od oko 10 ° i promjer snopa od oko IO mm u ravnini paralelnoj s aktivnim slojem. Konačna kvaliteta snopa u ovoj ravnini mnogo je puta niža od konačne kakvoće snopa u ravnini okomitoj na aktivni sloj. Čak i ako se kut divergencije laserskog čipa u budućnosti može smanjiti, i dalje će biti prisutan potpuno drugačiji omjer kvalitete snopa okomitog i paralelnog na aktivni sloj. Kao rezultat gore spomenutih karakteristika snopa, greda ima vrlo veliku razliku u kvaliteti snopa u vertikalnom i paralelnom smjeru u aktivnom sloju. Koncept kvalitete snopa u ovom slučaju opisuje parametar M2. M2 je definiran višekratnikom divergencije snopa snopa diode laserskog snopa vertikalnog snopa koji se divergira iznad promjera snopa istog promjera. U gore opisanom slučaju, promjer snopa veći od 10 000 puta veći od promjera snopa svjetlosti u vertikalnoj ravnini dobiva se u ravnini paralelnoj s aktivnim slojem. Divergencija snopa je različita, odnosno gotovo polovica divergencije snopa dobiva se u ravnini paralelnoj s aktivnim slojem ili na sporoj osi. Stoga je parametar M2 u ravnini paralelnoj s aktivnim slojem veći od nekoliko redova veličine vrijednosti M2 u ravnini okomitoj na aktivni sloj. Jedan od mogućih ciljeva oblikovanja zraka je postizanje brzine svjetlosti koja ima gotovo istu vrijednost M2 u dvije ravnine, tj. Okomito i paralelno s ravninom aktivnog sloja. Trenutno su poznate metode za oblikovanje geometrija snopa pomoću kojih se u dvije glavne ravnine snopa postiže bliska kvaliteta snopa. Korištenje vlaknastih kravata, postavljanjem optičkih vlakana u kružnu šipku, može se kombinirati s linearnim presjekom. Uz to, postoji tehnika rotacije snopa u kojoj se zračenje pojedinih emitera rotira za 90 ° da bi se na taj način prerasporedilo u kojem je svjetlosni snop raspoređen u smjeru osi veće kvalitete snopa. Sljedeći uređaji poznati su po ovoj metodi, US5168401, EP0484276, DE4438368. Svim ovim metodama zajedničko je jedno, tj. Nakon kolimacije, zračenje laserskog diodnog vertikalnog sloja zakreće se za 90 ° u smjeru brze osi kako bi se izvršila polagana kolimacija pomoću zajedničke cilindrične optike. Kao modifikacija metode također je izvediv kontinuirani linearni izvor svjetlosti (tj. Velika površinska gustoća, vrsta vertikalnog diodnog lasera u kolima u smjeru brze osi) čiji se profil zraka (linija) razdvaja nakon optičkog elementa i A zatim uređena u obliku postojanja. Uz to, preslagivanje zračenja pojedinih emitera može se izvesti bez ikakvog okretanja snopa, pri čemu se preuređivanje zračenja postiže, na primjer, paralelnim neusklađivanjem (pomicanjem) pomoću paralelnih zrcala. Uređaji koji koriste tehniku repozicioniranja također su opisani u DE 1954488. U ovom slučaju, zračenje vertikalne diode laserskog traka odbija se u različitim ravninama i tamo se kolimira odvojeno. Nedostaci ovog stanja tehnike mogu se sažeti posebno u vertikalnim diodnim laserima povezanim s optičkim vlaknima, gdje su svjetlosne zrake koje imaju vrlo različite mase snopa u oba aksijalna smjera tipično povezane u optičko vlakno. U slučaju kružnog vlakna, to znači da se mogući numerički otvor ili promjer vlakna ne koristi u jednom aksijalnom smjeru. To rezultira značajnim gubitkom gustoće snage, koji je u praksi ograničen na oko 104 W / cm. U gore opisanoj poznatoj metodi, razlika u duljini puta u nekim slučajevima mora se dodatno nadoknaditi. To se prvenstveno postiže nadoknađivanjem samo kvara u ograničenom stupnju kalibracijske prizme. Višestruka refleksija nameće dodatne zahtjeve za točnost poravnanja, tolerancije u proizvodnji i stabilnost komponenata. Reflektirajuća optika (npr. Od bakra) ima visoku apsorpcijsku vrijednost. Dalje je poznato da je laserski optički sustav tipa oblikovanja uzorka za rekonstrukciju najmanje jedne veze laserskog snopa pomoću najmanje dva optička preoblikovajuća elementa neprekidno raspoređena na putu snopa konfiguriran kao takozvani ravni panel. U poznatim laserskim diodnim laserima s vertikalnim stackom snaga zračenja laserskog uređaja s vertikalnim stackom ograničena je, a posebno je ograničena dostupnim laserskim trakama ograničene duljine, poput duljine oko IOmm na njihovoj sporoj osi (ravnina emitivnog sloj) Uobičajena snaga izlazne svjetlosti laserske trake je, na primjer, u rasponu od najviše 250 W. S obzirom na činjenicu da se hladnjaci koriste u laserskom diodnom uređaju, a posebno da se koriste hladnjaci potpore laserskih traka u smjeru brze osi, u kojima laserske trake daju međusobno pomicanje u hrpi Na sličan način, potreba za optičkim elementima za brzu kolimaciju osi osigurava se na pojedinačnim laserskim trakama, tako da je gustoća sloja laserskih traka ograničena u hrpi koja sadrži te laserske trake i pomoćne nosače ili izmjenjivače topline.