La potencia de los diodos láser, hecha de GaAs, está limitada por su pérdida de potencia y la temperatura máxima de funcionamiento. En teoría, el material semiconductor en sí puede funcionar hasta una temperatura intrínseca de 650 ° C. En la práctica, la temperatura de funcionamiento está limitada a 250 ° C, debido a que los contactos eléctricos se realizan mediante soldadura con una soldadura de plomo alta (temperatura de fusión de 300 ° C). la pregunta es, ¿cómo se puede hacer o dejar que este componente funcione con altas temperaturas si los contactos eléctricos se conectan en un circuito? Eso es lo que permite una aplicación con una temperatura máxima de funcionamiento y, por supuesto, tengo que considerar y garantizar la expansión térmica y la estabilidad mecánica.
Diodos láser para trabajar en alta temperatura
2 respuestas
Varias cosas:
La potencia de un diodo láser puede estar limitada por la intensidad de la luz que causa daños en las facetas, independientemente de los efectos térmicos. La hoja de datos debe indicar tanto la potencia máxima instantánea (ópticamente limitada) como la potencia máxima promedio (térmicamente limitada).
Intentar correr más corriente a través del diodo puede no ser efectivo porque en un cierto punto puede que se agoten las portadoras. A voltajes más altos, los portadores de carga también pueden retirarse de la región activa para que no estén en una buena ubicación para cargar. (Estoy adivinando aquí).
Además, si su dispositivo no está diseñado para funcionar a altas temperaturas, es posible que no funcione correctamente debido a la cantidad de agujeros y electrones que salieron del mar de Fermi debido a los efectos térmicos: los transportadores libres actúan de forma metálica en lugar de semiconductores. Conducta sin proporcionar ninguna luz. Incluso a temperaturas más convencionales, la eficiencia del diodo láser se reduce significativamente de 20C a 50C.
En la práctica, la temperatura de funcionamiento está limitada a 250 ° C, porque Los contactos eléctricos, realizados mediante soldadura con una alta soldadura de plomo. (300 ° C de temperatura de fusión).
No es cierto, los cables están unidos, a veces soldados, nunca soldados.
Los dispositivos que emiten fotones están diseñados para funcionar dentro de un rango de temperatura específico. El tamaño del intervalo de banda determina la longitud de onda.
El intervalo de banda de GaAs se reduce a medida que aumenta la temperatura.
Fuente: The Handbook of Photonics 2nd Edition
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