Mit der Weiterentwicklung der Lasertechnologie werden auch die Laserquellen immer vielfältiger. Laserdiodenbarren zeichnen sich durch hohe Leistung, kompakte Bauweise und exzellentes Wärmemanagement aus und sind daher ein unverzichtbarer Bestandteil in Bereichen wie der industriellen Verarbeitung, der medizinischen Ästhetik, als Pumpquelle und in der wissenschaftlichen Forschung.
1. Was ist ein Laserdiodenbarren?
Ein Laserdiodenbarren, auch Laserdiodenarray genannt, ist ein Hochleistungs-Halbleiterlaser, der durch die Integration mehrerer Lasereinheiten auf einem gemeinsamen Substrat entsteht. Jede Einheit ist typischerweise etwa 100 Mikrometer breit, während die Gesamtbreite des Barrens zwischen mehreren Millimetern und Zentimetern liegen kann. Durch die Anordnung mehrerer Lasereinheiten nebeneinander können Laserdiodenbarren Dauer- oder Impulsleistungen von mehreren zehn Watt bis über einem Kilowatt liefern.
2. Hauptmerkmale
① Hohe Leistungsdichte
Laserdiodenbarren integrieren mehrere Emitter auf kompaktem Raum und liefern so extrem hohe Leistung. Damit sind sie ideal für Anwendungen, die große Energiemengen erfordern.
② Ausgezeichnetes Wärmemanagement
Die Balkenstruktur ist mit verschiedenen Verpackungstechnologien kompatibel, wie etwa AuSn (Gold-Zinn), Vollindium und Hybridverpackungen, die die Wärmeableitung verbessern, die Lebensdauer des Geräts verlängern und einen stabilen Langzeitbetrieb gewährleisten.
③ Anpassbare Wellenlängen
Je nach Anwendung können Laserdiodenbarren für unterschiedliche Betriebswellenlängen wie 808 nm, 915 nm, 940 nm und 976 nm ausgelegt werden. Auch spezielle Wellenlängenanpassungen sind möglich, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Materialien und Systeme gerecht zu werden.
④ Flexible Strahlformung
Obwohl die Strahlqualität von Laserdiodenbarren im Allgemeinen geringer ist als die von Singlemode-Lasern, können optische Komponenten wie Linsenarrays, Faserkopplungen und Mikrolinsensysteme zum Kollimieren oder Fokussieren des Strahls verwendet werden, wodurch die Integration und Flexibilität in Systemanwendungen verbessert wird.
3. Anwendungsgebiete
① Industrielle Fertigung
Laserdiodenbarren werden beim Kunststoffschweißen, bei der Wärmebehandlung von Metallen, bei der Laserreinigung und -markierung eingesetzt und bieten ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis in Systemen, die Hochleistungslaserquellen erfordern.
② Medizin und Ästhetik
Beispielsweise werden 808-nm-Laserdiodenstäbe häufig in Geräten zur Laser-Haarentfernung eingesetzt. Sie bieten eine hohe Leistung und eine moderate Eindringtiefe und zerstören so effektiv Haarfollikel, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen.
③ Pumpquellen für Faserlaser
In Hochleistungs-Faserlasersystemen werden Laserdiodenbarren häufig als Pumpquellen zur Anregung von Yb-dotierten oder Er-dotierten Fasern verwendet und spielen beim Aufbau von Hochleistungs-Lasersystemen eine unverzichtbare Rolle.
④ Wissenschaftliche Forschung und Verteidigung
Aufgrund ihrer stabilen Leistung und anpassbaren Eigenschaften werden Laserdiodenbarren auch häufig in fortschrittlichen Technologien wie Experimenten in der Hochenergiephysik, LiDAR und der Laserkommunikation eingesetzt.
Da die Leistungsanforderungen an Lasersysteme stetig steigen, entwickeln sich Laserdiodenbarren immer leistungsstärker, zuverlässiger, kleiner und kostengünstiger. Als Schlüsselkomponente in Laseranwendungssystemen finden Laserdiodenbarren in Hightech-Bereichen breite Anwendung. Dank des kontinuierlichen technologischen Fortschritts und einer zunehmend ausgereiften Industriekette dürften Laserdiodenbarren künftig bessere Marktchancen haben und eine strategischere Rolle spielen.
Veröffentlichungszeit: 26. Mai 2025