Что внутри? Зелёный лазерный модуль

Опубликовано 26.08.2010 Ведущий Филипп Болгов

Лазерный модуль, знакомый большинству как лазерная указка - портативный генератор когерентных монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. В большинстве случаев изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в диапазоне 635-670 нм. Из-за того, что диод излучает не направлено, значительная часть излучения падает на внутренние стенки корпуса и поглощается. В связи с этим КПД лазерного модуля довольно низкий. Для организации излучения в узконаправленный луч, как правило, используется двояковыпуклая линза-коллиматор.
Чаще всего в лазерном модуле используется лазерный диод красного цвета с линзой и небольшая плата для управления питанием. Для таких лазерных указок достаточно питания от обычных батареек-таблеток. Стоимость на сегодняшний день - чуть больше 1$.
Зеленые лазерные указки начали продаваться в 2000 году. Это самый распространенный тип твердотельных с диодной накачкой (DPSS) лазеров. Лазерные диоды зелёного цвета не производятся, поэтому используется другая схема. Устройство намного сложнее, чем у обычных красных полупроводниковых лазеров, и зелёный свет получают довольно громоздким способом.
Сначала мощным (обычно >100 мВт) инфракрасным лазерным диодом с ?=808 нм накачивается кристалл ортовандата иттрия с неодимовым легированием, где излучение преобразуется в 1064 нм. Потом, проходя через кристалл титанила-фосфата калия, частота излучения делится на 2 (1064 нм ? 532нм) и получается видимый зелёный свет. КПД схемы около 20 %, большая часть приходится на комбинацию 808 и 1064 нм ИК. На мощных указках >50 мВт нужно устанавливать инфракрасный фильтр, чтобы убрать остатки ИК-излучения и избежать повреждения зрения.
Давайте и взглянем на устройство такого модуля собственными глазами.
Производятся и лазерные модули других цветов; например, зеленая указка с ?=532 нм - хорошая альтернатива красной с ?=635 нм, поскольку человеческий глаз приблизительно в 6000 раз чувствительнее к зелёному свету по сравнению с красным. В последнее время набирают популярность жёлто-оранжевые с ?=593,5 нм и синие лазеры с ?=473 нм.