Diodenlaser

Letzter Autor: induux Redaktion 19. Mai 2022

Ein Diodenlaser ist ein Laser, der Licht mit Laserdioden erzeugt. Diodenlaser werden auch Halbleiterlaser genannt. Das Lasermedium bei Diodenlasern ist eine Halbleiterdiode, auch Laserdiode genannt. Diodenlaser arbeiten mit Wellenlängen zwischen 400 und 1000nm.

Synonym(e): Halbleiterlaser

Funktionsweise

Der Diodenlaser besitzt einen stäbchenförmigen Halbleiter, der aus zwei Schichten besteht. Die Schichten werden als n- und p-dotierte Zone bezeichnet. Die Halbleiterenden sind verspiegelt und poliert. Wird Spannung auf den Halbleiter gelegt, entsteht in der Sperrschicht zwischen n- und p-Zone eine Lichtwelle. Die Lichtwelle wird durch die Spiegel reflektiert und tritt nach außen. Durch Wechselspannung lässt dich die Wellenlänge der Diodenlaser verändern.

Bauarten

Einzelemitter

In dieser einfachen Form besteht ein Diodenlaser aus lediglich einer Laserdiode. Diese Diodenlaser besitzen eine Leistungen von einigen Watt.

Barren

Hier werden mehrere Laserdioden auf sogenannten Barren zusammengefasst. Barren enthalten auf einem Chip mehrere Einzelemitter nebeneinander.

Stapel

Mehrere Barren können zu Stapeln zusammengefasst werden. Die Leistung wird im Gegensatz zu Barren deutlich gesteigert.

Mutlikilowatt-Diodenlaser

Um die Leistung eines Diodenlaser weiter zu steigern werden die Wellenlängen und die lineare Polarisierung der Stapel ausgenutzt. Mittels der Spiegel kann die Strahlung der Stapel ohne Leistungsverluste ineinander gespiegelt werden. So erhält man Strahlquellen mit mehreren Kilowatt optischer Leistung.

Diodenlaser mit externem Resonator

Littrow-Aufbau
Litmann-Aufbau

Anwendungsbereiche

Tiefschweißen
Wärmeleiterschweißen
Löten
Härten
(Zahn)Medizin

Im nicht-industriellen Bereich werden Diodenlaser auch zur Haarentfernung in der Kosmetik genutzt.

Vorteile

kompakter Aufbau
geringe Investitionskosten
geringe Betriebskosten
hohe Lebensdauer

Nachteile

starke Strahldivergenz (kann durch geeignete Optik korrigiert werden)
Teilweise schlechte Strahlungsqualität (z. B.: bei Diodenlasern mit Einzelemitter)

Hersteller

TRUMPF bietet Diodenlaser, welche bis in den Multikilowattbereich konstante Laserleistungen aufweisen. Sie können neben dem Wärme-, Tief- und Auftragsschweißen auch zum Löten und Kunststoffschweißen angewandt werden.
Laserline produziert Diodenlaser mit einer Leistung von bis zu 20000 Watt.
Limo produziert Laser zum Laserdurchstrahlschweißen von Kunststoffen.

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