La característica de radiación de un semiconductor o láser de diodo de pila vertical (en lo sucesivo denominado" Láser de diodo de pila vertical") se caracteriza por el hecho de que la característica de radiación de un semiconductor o láser de diodo de pila vertical (en lo sucesivo,&(Láser de diodo de pila vertical GG) es diferente de la de una fuente de luz de haz láser convencional que tiene un diámetro de haz de varios milímetros y una divergencia de haz bajo en el rango de varios milirradianes Un haz muy divergente con divergencia> IOOOmrad. Esto es causado por una capa de salida que está limitada por la altura< iiim,="" que="" produce="" una="" gran="" divergencia="" angular="" a="" esta="" altura,="" similar="" a="" la="" difracción="" en="" la="" apertura="" de="" la="" forma="" de="" la="" cresta.="" dado="" que="" la="" expansión="" de="" las="" aberturas="" de="" salida="" en="" el="" plano="" perpendicular="" y="" paralelo="" a="" la="" capa="" semiconductora="" activa="" es="" diferente,="" se="" produce="" una="" divergencia="" de="" haz="" diferente="" en="" el="" plano="" perpendicular="" y="" paralelo="" a="" la="" capa="">
Para obtener una potencia de láser de diodo de pila vertical de 20-40 W, se combinan una pluralidad de emisores de láser en una denominada tira de láser para formar un conjunto de láser. Normalmente, se disponen de 10 a 50 conjuntos individuales de emisores en una fila en un plano paralelo a la capa activa. El haz final de tales barras tiene un ángulo de apertura de aproximadamente 10 ° y un diámetro de haz de aproximadamente 10 mm en un plano paralelo a la capa activa. La calidad final del haz en este plano es muchas veces menor que la calidad final del haz en el plano perpendicular a la capa activa. Incluso si el ángulo de divergencia del chip láser puede reducirse en el futuro, todavía estará presente una relación completamente diferente de la calidad del haz perpendicular y paralelo a la capa activa. Como resultado de las características del haz mencionadas anteriormente, el haz tiene una diferencia muy grande en la calidad del haz tanto en la dirección vertical como en la dirección paralela en la capa activa. El concepto de calidad del haz en este caso se describe mediante el parámetro M2. M2 se define por un múltiplo de la divergencia del haz del haz del diodo del haz del láser de diodo de pila vertical que diverge por encima del diámetro del haz del mismo diámetro. En el caso descrito anteriormente, se obtiene un diámetro de haz mayor que 10.000 veces el diámetro del haz de luz en el plano vertical en un plano paralelo a la capa activa. La divergencia del haz es diferente, es decir, casi la mitad de la divergencia del haz se obtiene en el plano paralelo a la capa activa o en el eje lento. El parámetro M2 en el plano paralelo a la capa activa es así mayor que varios órdenes de magnitud del valor M2 en el plano perpendicular a la capa activa. Un posible objetivo de la formación de haces es obtener una velocidad de la luz que tenga casi el mismo valor de M2 en dos planos, es decir, perpendicular y paralelo al plano de la capa activa. En la actualidad, existen métodos conocidos para formar geometrías de haz mediante los cuales se obtiene una calidad de haz cercana en dos planos principales de un haz. El uso de ataduras de fibra, al disponer la fibra óptica para formar una barra circular, se puede combinar con una sección de haz lineal. Además, existe una técnica de rotación del haz en la que la radiación de los emisores individuales se gira 90 ° para reorganizar de ese modo en la que el haz de luz se dispone en la dirección del eje de mayor calidad del haz. Se conocen los siguientes dispositivos para este método, US5168401, EP0484276, DE4438368. Todos estos métodos tienen una cosa en común, es decir, después de la colimación, la radiación del láser de diodo de pila vertical se gira 90 ° en la dirección del eje rápido para realizar la colimación del eje lento utilizando una óptica cilíndrica común. Como modificación del método, también es factible una fuente de luz lineal continua (es decir, la alta densidad de superficie, el tipo de láser de diodo de pila vertical colimado en la dirección del eje rápido) cuyo perfil de haz (línea) se divide después del elemento óptico y Y luego arreglado en forma de existencia. Además, la reorganización de la radiación de los emisores individuales se puede realizar sin ninguna rotación del haz, donde la reorganización de la radiación se logra, por ejemplo, mediante una desalineación paralela (desplazamiento) utilizando espejos paralelos. Los dispositivos que utilizan la técnica de reposicionamiento también se describen en el documento DE 1954488. En este caso, la radiación de la tira de láser de diodo de pila vertical se desvía en diferentes planos y se colima allí por separado. Los inconvenientes de esta técnica anterior se pueden resumir en particular en láseres de diodo de pila vertical acoplados a fibra óptica, en los que los haces de luz que tienen masas de haz muy diferentes en ambas direcciones axiales se acoplan típicamente en la fibra óptica. En el caso de una fibra circular, esto significa que la posible apertura numérica o el diámetro de la fibra no se utiliza en una dirección axial. Esto da como resultado una pérdida significativa de densidad de potencia, que en la práctica se limita a aproximadamente 104 W / cm. En el método conocido descrito anteriormente, la diferencia en la longitud del camino en algunos casos debe compensarse adicionalmente. Esto se hace principalmente compensando solo el defecto con un grado limitado de prisma de calibración. Los reflejos múltiples imponen requisitos adicionales sobre la precisión de la alineación, las tolerancias de fabricación y la estabilidad de los componentes. Las ópticas reflectantes (por ejemplo, de cobre) tienen un alto valor de absorción. Se sabe además que un sistema óptico láser de un tipo de formación de patrón para reconstruir al menos una atadura de rayo láser utilizando al menos dos elementos de remodelación ópticos distribuidos continuamente en una trayectoria del rayo está configurado como un denominado panel plano. En los láseres de diodo de pila vertical conocidos, la potencia radiada del dispositivo láser de diodo de pila vertical está limitada y está particularmente limitada por las tiras de láser disponibles con una longitud limitada, como la longitud de aproximadamente 10 mm en su eje lento (plano del emisor capa) La potencia de salida de luz típica de la tira láser está, por ejemplo, dentro del rango de 250 vatios como máximo. Debido al hecho de que los disipadores de calor se utilizan en el dispositivo de diodo láser para utilizar en particular los disipadores de calor del soporte de las tiras de láser en la dirección del eje rápido, en el que las tiras de láser proporcionan un desplazamiento entre sí en una pila De manera similar, la necesidad de elementos ópticos para la colimación de eje rápido se proporciona en las tiras láser individuales, de modo que la densidad de la pila de las tiras láser está limitada en la pila que comprende estas tiras láser y soportes auxiliares o intercambiadores de calor.