Types de diodes laser couplées à fibre

Il existe deux principaux types de diodes laser à couplage par fibre (LD).

• Diode laser à couplage par fibre monomode. Le cœur mesure généralement quelques micromètres. (Par exemple, le cœur fait 6 μm à une longueur d'onde de 1 μm et 9 μm à une longueur d'onde de 1,5 μm.)

• Diode laser à couplage par fibre multimode. Elle utilise des fibres de plus grand diamètre, capables de supporter une puissance optique plus élevée. Le cœur fait typiquement 62, 100, 200, 400, 800, voire 1000 μm. Dans les applications, plus le diamètre est petit, plus il est facile de focaliser la lumière issue de la fibre en un point de petite taille à l'aide d'une lentille ou d'un objectif de microscope.

Diode laser à couplage par fibre monomode

Monomodelaser vert à couplage par fibreLa diode peut être à fibre standard (SMF) ou à fibre à maintien de polarisation (PM). La différence est que dans la fibre à maintien de polarisation, la fibre possède une structure de gaine spéciale qui permet de conserver la polarisation de la lumière sur toute la longueur de la fibre.

La diode laser à couplage par fibre monomode est typiquement encapsulée dans un boîtier ditdiode laser en boîtier papillonSon refroidisseur TEC et sa thermistance sont intégrés dans le boîtier. Ce type de LD monomode atteint généralement des puissances de sortie de plusieurs centaines de mW, avec un maximum allant jusqu'à 1,5 W.

De plus, dans le domaine des communications, il existe des boîtiers DIL et des boîtiers coaxiaux. Leur puissance est généralement < 10 mW.

Diode laser à couplage par fibre multimode

La diode laser à couplage par fibre multimode repose sur des puces de diode laser à émission large surface et se décline en 4 types :

• Émetteur simple : la puce LD est isolée, montée sur une embase et encapsulée individuellement dans un module de diode laser à semi-conducteur, couplée à une fibre multimode 105/125 μm, avec une puissance allant jusqu'à 15 W.

• Multi-émetteur : plusieurs puces LD sont isolées individuellement et couplées optiquement ensemble dans une fibre multimode. La puissance de sortie peut atteindre plusieurs centaines de watts, tout en conservant une petite taille de fibre, par exemple un diamètre de cœur de 100 ou 200 μm.

• Barrette simple : plusieurs émetteurs assemblés en une seule barrette dans un module LD, couplés à une fibre multimode 200/240 μm, avec une puissance allant jusqu'à 50 W.

• Multi-barrette : plusieurs émetteurs assemblés dans un grand boîtier refroidi par eau, puis couplés à une fibre multimode de grand diamètre (600/800 μm), avec une puissance supérieure à 100 W.

Dans les diodes laser à couplage par fibre multimode, il faut prêter attention à la façon dont la tension et le courant des différents types de LD varient :

• L'émetteur simple a un niveau de tension de 1,5 V et un courant de 15 A.

• Le multi-émetteur est en excitation série. Cela signifie que le courant ne change pas (généralement un maximum de 15 A), mais la tension augmente avec le nombre d'émetteurs. (Pour une LD de 60 W, la tension et le courant sont de 4,5 V / 15 A.)

• La barrette simple est constituée d'émetteurs en parallèle. Par conséquent, la tension ne change pas, mais le courant peut facilement atteindre 45 ou 50 A.

• La multi-barrette est un montage en série de plusieurs barrettes simples. Par conséquent, son courant (par ex. 45 A) ne change pas, mais la tension augmente avec le nombre de barrettes.

Ces types de diodes laser à couplage par fibre sont largement utilisés dans les communications, la détection et d'autres domaines technologiques nécessitant une sortie laser.