Radiačná charakteristika polovodičového alebo vertikálneho stohovacieho diódového laseru (ďalej len&„Vertical Stack Diode Laser GG“;) sa vyznačuje tým, že radiačná charakteristika polovodičového alebo vertikálneho stohovacieho diódového laseru (ďalej len GG);&"Vertical Stack Diode Laser GG";) sa líši od konvenčného zdroja svetla laserového lúča s priemerom lúča niekoľko milimetrov, ktorý má divergenciu slabého lúča v rozmedzí niekoľkých miliradiánov. Vysoko divergentný lúč s divergenciou> IOOOmrad. Je to spôsobené výstupnou vrstvou, ktorá je obmedzená výškou< iiim,="" ktorá="" vytvára="" veľkú="" uhlovú="" divergenciu="" v="" tejto="" výške,="" podobnú="" difrakcii="" pri="" otvorení="" tvaru="" hrebeňa.="" pretože="" expanzia="" výstupných="" otvorov="" v="" rovine="" kolmej="" na="" a="" rovnobežnú="" s="" aktívnou="" polovodičovou="" vrstvou="" je="" odlišná,="" dochádza="" v="" rovine="" kolmej="" na="" aktívnu="" vrstvu="" a="" rovnobežnú="" s="" aktívnou="" vrstvou="" k="" rôznej="" divergencii="">
Aby sa získal výkon vertikálneho diódového lasera 20 - 40 W, je na takzvanom laserovom páse kombinovaných množstvo laserových žiaričov, aby sa vytvorila laserová zostava. Typicky je 10 - 50 jednotlivých skupín žiaričov usporiadaných v rade v rovine rovnobežnej s aktívnou vrstvou. Konečný lúč takýchto tyčí má uhol otvorenia asi 10 ° a priemer lúča asi 10 mm v rovine rovnobežnej s aktívnou vrstvou. Konečná kvalita lúča v tejto rovine je mnohonásobne nižšia ako konečná kvalita lúča v rovine kolmej na aktívnu vrstvu. Aj keď sa v budúcnosti bude dať zmenšiť uhol divergencie laserového čipu, bude stále existovať úplne iný pomer kvality lúča kolmý na aktívnu vrstvu a rovnobežne s aktívnou vrstvou. V dôsledku vyššie uvedených charakteristík lúča má lúč veľmi veľký rozdiel v kvalite lúča vo vertikálnom aj paralelnom smere v aktívnej vrstve. Koncept kvality lúča je v tomto prípade popísaný parametrom M2. M2 je definovaná násobkom divergencie lúča diódového lúča lúča s vertikálnym stohovacím diódovým laserom, ktorý sa rozbieha nad priemerom lúča rovnakého priemeru. Vo vyššie opísanom prípade sa získa priemer lúča väčší ako 10 000-násobok priemeru svetelného lúča vo vertikálnej rovine v rovine rovnobežnej s aktívnou vrstvou. Divergencia lúča je iná, to znamená, že takmer polovica divergencie lúča sa dosahuje v rovine rovnobežnej s aktívnou vrstvou alebo na pomalej osi. Parameter M2 v rovine rovnobežnej s aktívnou vrstvou je teda väčší ako niekoľko rádov hodnoty M2 v rovine kolmej na aktívnu vrstvu. Jedným z možných cieľov tvarovania lúča je získať rýchlosť svetla, ktorá má takmer rovnakú hodnotu M2, v dvoch rovinách, tj kolmo a rovnobežne s rovinou aktívnej vrstvy. V súčasnosti sú známe spôsoby formovania geometrie lúča, pomocou ktorých sa získa blízka kvalita lúča v dvoch hlavných rovinách lúča. Použitie zväzku vlákien usporiadaním optického vlákna tak, aby tvorilo kruhovú tyč, možno kombinovať s lineárnym lúčovým úsekom. Ďalej existuje technika rotácie lúča, pri ktorej sa žiarenie jednotlivých žiaričov otáča o 90 °, čím sa znovu usporiada usporiadanie, v ktorom je svetelný lúč usporiadaný v smere osi vyššej kvality lúča. Pre túto metódu sú známe nasledujúce zariadenia, US5168401, EP0484276, DE4438368. Všetky tieto metódy majú jednu spoločnú vlastnosť, to znamená, že po kolimácii sa žiarenie vertikálneho stohovacieho diódového lasera otočí o 90 ° v smere rýchlej osi, aby sa uskutočnila pomalá kolimácia osi pomocou bežnej valcovej optiky. Ako modifikácia metódy je tiež možný kontinuálny lineárny zdroj svetla (tj. Vysoká povrchová hustota, druh vertikálneho stohovacieho diódového lasera kolimovaný v smere rýchlej osi), ktorého profil lúča (priamka) je rozdelený za optickým prvkom a A potom usporiadané vo forme existencie. Okrem toho je možné uskutočniť prešmyk žiarenia jednotlivých žiaričov bez akejkoľvek rotácie lúča, kde sa prešmyk vyžarovania dosiahne napríklad paralelným vychýlením (posunom) pomocou paralelných zrkadiel. Zariadenia, ktoré používajú techniku premiestňovania, sú tiež opísané v DE 1954488. V tomto prípade je žiarenie pásky Vertical Stack Diode Laser odchýlené v rôznych rovinách a je tam kolimované osobitne. Nevýhody tohto doterajšieho stavu techniky možno zhrnúť najmä do vertikálnych diódových laserov spojených s optickými vláknami, kde sú do optického vlákna typicky spojené svetelné lúče, ktoré majú veľmi odlišné hmotnosti lúčov v oboch axiálnych smeroch. V prípade kruhového vlákna to znamená, že sa nepoužíva možný číselný otvor alebo priemer vlákna v jednom axiálnom smere. To má za následok značnú stratu hustoty výkonu, ktorá je v praxi obmedzená na asi 104 W / cm. Pri známej vyššie opísanej metóde sa rozdiel v dĺžke dráhy v niektorých prípadoch musí ešte vyrovnať. To sa vykonáva predovšetkým kompenzáciou iba chyby v obmedzenom rozsahu kalibračného hranola. Viacnásobné odrazy kladú ďalšie požiadavky na presnosť vyrovnania, výrobné tolerancie a stabilitu komponentov. Reflexná optika (napr. Vyrobená z medi) má vysokú absorpčnú hodnotu. Ďalej je známe, že laserový optický systém typu vytvárania vzorov na rekonštrukciu najmenej jedného zväzku laserového lúča pomocou najmenej dvoch opticky tvarovaných prvkov kontinuálne rozložených na dráhe lúča je konfigurovaný ako takzvaný plochý panel. V známych laserových diódach s vertikálnym zásobníkom je vyžarovaný výkon zariadenia s vertikálnym diódovým laserom obmedzený a je obmedzený najmä dostupnými laserovými pásikmi s obmedzenou dĺžkou, napríklad dĺžkou asi 1 mm na ich pomalej osi (rovina emisie). vrstva) Typický výkon svetelného lúča laserového prúžku je napríklad v rozmedzí maximálne 250 wattov. Vzhľadom na to, že v použitom laserovom diódovom zariadení sa používajú chladiče, sú to hlavne chladiče podpory laserových pásikov v smere rýchlej osi, v ktorých sú laserové pásy navzájom zoskupené. Podobným spôsobom je na jednotlivých laserových pásoch zaistená potreba optických prvkov na rýchlu osovú kolimáciu, takže hustota zväzku laserových pásikov je obmedzená v zväzku, ktorý obsahuje tieto laserové pásy a pomocné podpery alebo výmenníky tepla.