Diodes laser principe et technologie

Diodes laser principe et technologie

Les diodes Laser reposent sur des technologies bien différentes en fonction de la couleur émise. En fonction de la couleur du pointeur laser vert puissant, le principe sera différent : diode laser simple ou diode laser de pompage et cristaux spécifiques.

Fonctionnement électrique

Electriquement, une diode laser s’alimente comme une LED. Comme toute diode, elle est polarisée. Le courant qui circule dans la diode laser doit être maîtrisé avec une beaucoup plus grande précision que pour une LED. En effet, une pointe de courant, même très brève, ou une décharge d’électricité statique sont fatales à une diode laser. En tension inverse, une diode laser ne supporte que 2 ou 3V, donc attention à la polarité !

Comme une LED, la caractéristique courant-tension fait qu’il s’établit une tension aux bornes de la diode laser qui varie assez peu avec le courant. La diode laser doit donc être contrôlée en courant.

200mW laser

Courant de seuil d’une diode laser puissant 5000mw

La lumière “laser” ne commence à être émise qu’à partir d’un certain courant (10 à 25% du courant maximum). Par exemple, il faut au moins 80mA pour commencer à voir le faisceau laser rouge pour la diode laser 5000mW. Ce phénomène n’existe pas sur les LED.

Faisceau laser fin

La finesse d’un faisceau laser et sa non divergence ne sont que des propriétés d’optiques géométrique de base, rien à voir avec la nature de la lumière (longueur de cohérence, largeur spectrale, polarisation). C’est toujours la lentille qui crée l’allure du faisceau laser. Une diode laser sans lentille émet un faisceau sur une grande ouverture (20 – 60° d’angle)

 pointeur laser vert de bonne qualité

Faisceau émis par une diode Laser sans lentille

C’est la lentille qui réduit l’angle de divergence à 0.001 radian environ. On ne peut pourtant pas transformer une LED en faisceau laser 10000mw pas cher… Pourquoi ? En fait, l’étendue de la source lumineuse laser est extrêmement petite (quelques microns) et c’est pour cela que le faisceau diverge très peu. C’est une source quasi ponctuelle extrêmement intense.

L’optique géométrique le montre :

Angle d’ouverture en fonction de la taille de la source lumineuse

L’angle d’ouverture est proportionnel à la taille de la source lumineuse (diode laser, LED, filament d’ampoule, etc).

Attention : même sans lentille, une diode laser est dangereuse pour les yeux ! L’image qui s’en forme sur la rétine est très ponctuelle, donc très concentrée.

Elle émet de la lumière monochromatique cohérente destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations sur de longue distances ou à apporter de l’énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers et amplificateurs optiques. La diode pointeur laser 2000mw est un composant essentiel des lecteurs et graveurs de disques optiques, dans ce cas elle émet le faisceau lumineux dont la réflexion sur le disque est détectée par une photodiode ou un phototransistor.

Elle trouve également son application dans les dispositifs électroniques de mesure de distance, de vitesse, de guidage et de pointage précis.

http://schoepfwerk.meinonline.at/blogs/1018360/6312/naissance-du-laser-apollon-atten

http://www.sprasia.com/photo/tomxu100/20160818192233.html

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