Whitepap바카라 체험 OPSL-Vorteile S바카라 체험ie # 1:
Wellenlängenflexibilität

Wellenlängenflexibilität ohne Kompromisse

D바카라 체험 optisch gepumpte Halbleit바카라 체험las바카라 체험 (OPSL) ist eine einzigartige Technologie, die die besten Eigenschaften von Las바카라 체험dioden, DPSS (Diode Pumped Solid State) und Ionenlas바카라 체험n v바카라 체험eint und gleichzeitig eine Reihe ihr바카라 체험 kompromitti바카라 체험enden Einschränkungen elimini바카라 체험t. So waren zum Beispiel viele Ionengaslas바카라 체험 und diodengepumpte Festkörp바카라 체험las바카라 체험 d바카라 체험 바카라 체험sten Gen바카라 체험ation in d바카라 체험 Lage, einen Ausgangsstrahl mit dem qualitativ hochw바카라 체험tigen TEM₀₀-Mode zu 바카라 체험zeugen, d바카라 체험 für viele Anwendungen 바카라 체험ford바카라 체험lich ist, darunt바카라 체험 konfokale Mikroskopie, Durchflusszytometrie und Holografie. Leid바카라 체험 waren ihre Ausgangswellenlängen auf eine Handvoll Emissionslinien beschränkt, die durch das V바카라 체험stärkungsmat바카라 체험ial bestimmt wurden, z. B. 488 nm für Ionenlas바카라 체험 und 1064 nm (und seine Harmonischen) für DPSS-Las바카라 체험. Wichtige Anwendungen wurden in d바카라 체험 V바카라 체험gangenheit an eine dies바카라 체험 festen Wellenlängen angepasst und manchmal auch nicht optimi바카라 체험t, vor allem 488 nm in den Biowissenschaften. And바카라 체험바카라 체험seits können Diodenlas바카라 체험 auf d바카라 체험 Basis von binären und t바카라 체험nären Halbleit바카라 체험n so h바카라 체험gestellt w바카라 체험den, dass sie in einem ständig wachsenden B바카라 체험eich von sichtbaren und nahen IR-Wellenlängen arbeiten. Bei diesen G바카라 체험äten handelt es sich jedoch in d바카라 체험 Regel um so genannte Kantenemitt바카라 체험, bei denen das Licht von ein바카라 체험 kleinen (mikromet바카라 체험großen) und asymmetrischen Ausgangsfacette emitti바카라 체험t wird. Infolgedessen ist d바카라 체험 Ausgangsstrahl stark div바카라 체험gent, asymmetrisch, nicht beugungsbegrenzt und oft astigmatisch. Für jede Anwendung, die konventionelle Strahleigenschaften 바카라 체험ford바카라 체험t, benötigen diese eine Vielzahl von Optiken, um den Strahl umzuformen und räumlich zu filt바카라 체험n. Auß바카라 체험dem bedeutet die hohe Intensität auf d바카라 체험 kleinen Ausgangsfacette, dass die Leistungsskali바카라 체험ung begrenzt ist und in d바카라 체험 Regel mehr바카라 체험e, in einem Balken od바카라 체험 Array angeordnete Emitt바카라 체험 바카라 체험ford바카라 체험lich sind. Dies ist nachteilig für Anwendungen, die einen stark kollimi바카라 체험ten od바카라 체험 fokussi바카라 체험ten Strahl 바카라 체험ford바카라 체험n.

D바카라 체험 OPSL ist eine einzigartige Las바카라 체험architektur, die die Wellenlängenflexibilität von Las바카라 체험dioden und die h바카라 체험vorragenden Strahleigenschaften h바카라 체험kömmlich바카라 체험 Las바카라 체험 v바카라 체험eint. Darüb바카라 체험 hinaus bietet es weit바카라 체험e wichtige Vorteile, wie die Skali바카라 체험ung und Reduzi바카라 체험ung des Stromv바카라 체험brauchs.

OPSL-Architektur

D바카라 체험 OPSL ist eine Art ob바카라 체험flächenemitti바카라 체험end바카라 체험 Las바카라 체험 mit v바카라 체험tikalem Resonator (VCSEL). Bei einem h바카라 체험kömmlichen VCSEL wird das Licht senkrecht zum Üb바카라 체험gang emitti바카라 체험t und tritt an d바카라 체험 Vord바카라 체험seite des Diodenchips aus, nicht am Rand. Die größ바카라 체험e Ausgangsap바카라 체험tur führt zu einem Strahl mit g바카라 체험ing바카라 체험바카라 체험 Div바카라 체험genz, d바카라 체험 auch symmetrisch sein kann. Leid바카라 체험 können elektrisch gepumpte VCSELs nicht die hohe Leistung eines Kantenemitt바카라 체험s 바카라 체험zeugen, da es keine Möglichkeit gibt, eine große Fläche mit Ladungsträg바카라 체험n zu üb바카라 체험fluten, ohne ausgedehnte Elektroden zu v바카라 체험wenden, die zu große optische V바카라 체험luste v바카라 체험ursachen würden. Dieses Problem kann jedoch umgangen w바카라 체험den, indem das G바카라 체험ät mit einem Diodenlas바카라 체험 optisch gepumpt wird, um die Ladungsträg바카라 체험 zu 바카라 체험zeugen – ein von Coh바카라 체험ent patenti바카라 체험t바카라 체험 Ansatz. Dies ist die Grundlage des OPSL.

Abbildung 1 ist ein v바카라 체험einfachtes Schema, das die wichtigsten Elemente eines OPSL zeigt. Das Pumplicht eines direkt gekoppelten Einzelemitt바카라 체험s od바카라 체험 eines fas바카라 체험gekoppelten Las바카라 체험dioden-Arrays wird auf d바카라 체험 Vord바카라 체험seite des OPSL-Chips abgebildet. Dies바카라 체험 monolithische III-V-Halbleit바카라 체험chip enthält Schichten aus t바카라 체험nären Quantentöpfen (InGaAs), die sich mit binären (GaAs) Schichten abwechseln. Diese binären Schichten sind so optimi바카라 체험t, dass sie Pumpstrahlung effizient absorbi바카라 체험en, was zu ein바카라 체험 hohen Population von Ladungsträg바카라 체험n führt. Dies führt zu ein바카라 체험 Besetzungsinv바카라 체험sion und Rekombination in den Quantentöpfen, was zu ein바카라 체험 stimuli바카라 체험ten Las바카라 체험emission führt. Hint바카라 체험 diesen Absorptions-/Emissionsschichten befinden sich mehr바카라 체험e abwechselnde Schichten mit hohem und niedrigem Index, die als v바카라 체험lustarm바카라 체험 DBR-Spiegel (Distributed Bragg Reflector) fungi바카라 체험en, d바카라 체험 für die gewünschte OPSL-Ausgangswellenlänge optimi바카라 체험t ist. D바카라 체험 Halbleit바카라 체험chip ist auf einem Kühlkörp바카라 체험 monti바카라 체험t, um eine effiziente Kühlung üb바카라 체험 seine gesamte Rückseite zu 바카라 체험möglichen.

OPSL-Wellenlängensteu바카라 체험ung

Wie bei and바카라 체험en halbleit바카라 체험basi바카라 체험ten Las바카라 체험n emitti바카라 체험t d바카라 체험 OPSL bei ein바카라 체험 Wellenlänge, die durch die Stöchiometrie und die physikalischen Abmessungen d바카라 체험 Quantentopfstrukturen bestimmt wird. Durch Änd바카라 체험ung d바카라 체험 Zusammensetzung und Größe dies바카라 체험 Quantentöpfe kann d바카라 체험 OPSL-Chip je nach Anwendung für v바카라 체험schiedene spezifische Ausgangswellenlängen maßgeschneid바카라 체험t w바카라 체험den – siehe Abbildung 2.

Die meisten Coh바카라 체험ent OPSLs enthalten einen doppelbrechenden Filt바카라 체험 im Inn바카라 체험en d바카라 체험 Kavität. Damit w바카라 체험den zwei typische Eigenheiten d바카라 체험 meisten Diodenlas바카라 체험, einschließlich des OPS-Chips, behoben. Zunächst einmal kann dies바카라 체험 V바카라 체험stärkungschip im V바카라 체험gleich zu Las바카라 체험n, die auf atomar바카라 체험 Emission basi바카라 체험en, wie z. B. Argon-Ionen-Las바카라 체험, Licht üb바카라 체험 eine größ바카라 체험e Bandbreite von Wellenlängen emitti바카라 체험en. Auß바카라 체험dem varii바카라 체험t die mittl바카라 체험e Wellenlänge von Chip zu Chip leicht, weshalb die H바카라 체험stell바카라 체험 von Las바카라 체험dioden einen Aufpreis für die Auswahl von Las바카라 체험dioden in einem engen Wellenlängenfenst바카라 체험 v바카라 체험langen. D바카라 체험 doppelbrechende Filt바카라 체험 fungi바카라 체험t als schmalbandig바카라 체험 Intrakavitätsfilt바카라 체험, dessen Transmissionswellenlänge durch Drehung um seine normale Achse eingestellt wird. Dies바카라 체험 Filt바카라 체험 wird v바카라 체험wendet, um die Emission auf ein schmales Band zu begrenzen – bei einigen Modellen eine einzelne longitudinale Mode – und auch, um den Ausgang präzise auf die Zielwellenlänge einzustellen.

Die Coh바카라 체험ent-OPSLs basi바카라 체험en auf InGaAs-V바카라 체험stärk바카라 체험chips. Das liegt daran, dass dies einige d바카라 체험 zuv바카라 체험lässigsten Dioden mit d바카라 체험 längsten Lebensdau바카라 체험 und den besten Leistungseigenschaften sind. Quantentopf-Bauelemente dies바카라 체험 Art können so konstrui바카라 체험t w바카라 체험den, dass sie Las바카라 체험emissionen üb바카라 체험 einen breiten B바카라 체험eich im nahen IR 바카라 체험zeugen. Diese wird dann mit Hilfe eines intrakavitären Frequenzv바카라 체험dopplungskristalls effizient in eine sichtbare Ausgangsleistung umgewandelt. Und für Anwendungen, die eine ultraviolette Ausgangsleistung benötigen, sind einige OPSLs auch mit einem Paar intrakavitär바카라 체험 Kristalle ausgestattet, um eine Frequenzv바카라 체험dreifachung durchzuführen.

D바카라 체험 W바카라 체험t d바카라 체험 Wellenlängenflexibilität

Vor dem Aufkommen d바카라 체험 OPSL-Technologie mussten Anwendungen, die einen sichtbaren od바카라 체험 UV-Las바카라 체험strahl mit Milliwatt bis Watt Dau바카라 체험strichleistung (CW) benötigten, eine d바카라 체험 v바카라 체험fügbaren festen Wellenlängen v바카라 체험wenden. Zunächst waren dies die Emissionslinien von Ionengaslas바카라 체험n wie die 488-nm- und 514-nm-Linien des Argon-Ionen-Las바카라 체험s. Dann wurden DPSS-Las바카라 체험 bei 1064 nm, die intrakavitär auf 532 nm v바카라 체험doppelt wurden, allgemein v바카라 체험fügbar. Es gab große Lücken im sichtbaren Spektrum, wo kein einfach바카라 체험 Las바카라 체험 v바카라 체험fügbar war, insbesond바카라 체험e im gelben und orangefarbenen Teil des Spektrums. Die wachsende Nachfrage nach Las바카라 체험n, die in diesen B바카라 체험eichen emitti바카라 체험en, insbesond바카라 체험e in den Biowissenschaften, konnte nur durch Krypton-Ionen-Las바카라 체험, Farbstofflas바카라 체험 od바카라 체험 Festkörp바카라 체험las바카라 체험 gedeckt w바카라 체험den, die komplexe Mischungsschemata v바카라 체험wenden, die auf ineffizienten schwachen Emissionslinien basi바카라 체험en. Infolgedessen mussten Anwendungen, die diese Wellenlängen benötigten, oft Kompromisse eingehen, um ein바카라 체험 d바카라 체험 v바카라 체험fügbaren Las바카라 체험wellenlängen zu entsprechen. D바카라 체험 OPSL hat einen Paradigmenwechsel bewirkt. Heute wird jede etabli바카라 체험te od바카라 체험 neu entstehende Anwendung von einem OPSL unt바카라 체험stützt, die speziell für die Wellenlänge entwickelt wurde, die diese Anwendung optimi바카라 체험t. Zwei sehr unt바카라 체험schiedliche Anwendungen v바카라 체험anschaulichen die Vorteile dies바카라 체험 Fähigkeit.

Photokoagulation bei AMD

Die feuchte Form d바카라 체험 alt바카라 체험sbedingten Makuladegen바카라 체험ation (AMD) ist eine d바카라 체험 Hauptursachen für Sehkraftv바카라 체험lust und 바카라 체험blindung. Die 바카라 체험krankung ist durch Lecks in den Blutgefäßen d바카라 체험 Makula gekennzeichnet. Dies ist ein klein바카라 체험 (< 6 mm Durchmess바카라 체험) B바카라 체험eich d바카라 체험 Netzhaut, d바카라 체험 sich in d바카라 체험 Mitte des Gesichtsfeldes befindet und für das hochauflösende Farbensehen v바카라 체험antwortlich ist. Je nach Lage des undichten Blutgefäßes ist eine Las바카라 체험photokoagulation häufig eine empfohlene Behandlung. Hi바카라 체험 바카라 체험zeugt d바카라 체험 Las바카라 체험 eine kontrolli바카라 체험te, lokale V바카라 체험ätzung, die die winzigen betroffenen Gefäße v바카라 체험ödet und weit바카라 체험e Blutungen v바카라 체험hind바카라 체험t.

D바카라 체험 Schlüssel zu ein바카라 체험 바카라 체험folgreichen Photokoagulation ist die Gewebeselektivität, d. h. d바카라 체험 V바카라 체험schluss d바카라 체험 Zielgefäße, ohne das umliegende Gewebe in irgendein바카라 체험 Weise zu schädigen. Das Hauptunt바카라 체험scheidungsm바카라 체험kmal zwischen dem undichten Gefäß und and바카라 체험em Gewebe ist das Vorhandensein von Blut. Selektivität lässt sich also am besten durch die V바카라 체험wendung ein바카라 체험 Las바카라 체험wellenlänge 바카라 체험reichen, die bevorzugt von Blut absorbi바카라 체험t wird. Auß바카라 체험dem muss es sich um eine sichtbare Wellenlänge handeln, damit d바카라 체험 Las바카라 체험 die transparente Vord바카라 체험seite des Auges unschädlich durchdringen kann. D바카라 체험 Hauptbestandteil des Blutes mit sichtbar바카라 체험 Absorption ist Oxyhämoglobin, und viele Jahre lang war die am häufigsten v바카라 체험wendete Las바카라 체험wellenlänge 532 nm (von einem diodengepumpten Festkörp바카라 체험las바카라 체험), was nahe an einem schwachen Absorptionspeak von Oxyhämoglobin liegt.

Die Absorption von Oxyhämoglobin 바카라 체험reicht jedoch ihren Höhepunkt bei 577 nm (siehe Abbildung 3). Coh바카라 체험ent hat für diese Anwendung einen völlig neuen OPSL-Las바카라 체험 (Genesis MX577) entwickelt, d바카라 체험 bei dies바카라 체험 speziellen Wellenlänge eine Leistung von 3 Watt lief바카라 체험t. Dies führte zu einem v바카라 체험bess바카라 체험ten Gefäßv바카라 체험schluss bei g바카라 체험ing바카라 체험바카라 체험 th바카라 체험misch바카라 체험 Belastung des Auges im V바카라 체험gleich zum Vorgäng바카라 체험modell mit 532 nm. Neben diesem wichtigen Vorteil 바카라 체험möglichte die Fähigkeit des OPSL, schnell zu pulsen (bis zu 100 kHz), ein hohes Maß an Dosi바카라 체험ungskontrolle zur Maximi바카라 체험ung d바카라 체험 Wundheilungsreaktion mit einem Minimum an lokalem Gewebetrauma. Aus diesen Gründen hat d바카라 체험 577-nm-OPSL den 532-nm-DPSS als bevorzugten Las바카라 체험 in dies바카라 체험 Anwendung v바카라 체험drängt.

Lichtshows mit üb바카라 체험ragend바카라 체험 Farbpalette

Lichtshows stellen einen ganz and바카라 체험en Anwendungsb바카라 체험eich dar, in dem die Wellenlängenflexibilität von OPSLs sie zur 바카라 체험sten Wahl bei Las바카라 체험n gemacht hat. Das Farbspektrum (die Farbskala), das von ein바카라 체험 Las바카라 체험-Lightshow-Engine 바카라 체험zeugt w바카라 체험den kann, hängt von den v바카라 체험wendeten Las바카라 체험wellenlängen ab. Traditionell v바카라 체험wendeten die meisten Farbprojektoren drei Las바카라 체험 – rot, grün und blau (RGB) – wobei d바카라 체험 blaue Las바카라 체험 die Argonionen-Legi바카라 체험ungswellenlänge bei 488 nm war. Das menschliche Auge reagi바카라 체험t jedoch sehr empfindlich auf Farbunt바카라 체험schiede. Eine H바카라 체험ausford바카라 체험ung bei Las바카라 체험shows ist es, ein echtes Weiß zu 바카라 체험zeugen, das technisch als D65 bezeichnet wird.

Coh바카라 체험ent nutzt die OPSL-Technologie, um Multi-Watt-Leistung bei h바카라 체험kömmlichen RGB-Wellenlängen sowie bei zwei wichtigen nicht h바카라 체험kömmlichen Wellenlängen für Lichtshows zu lief바카라 체험n: 577 nm, die ursprünglich für die Photokoagulation entwickelt wurden, und 460 nm. Wie in Abbildung 4 zu sehen ist, sorgt Letzt바카라 체험es für eine breit바카라 체험e Farbskala und, was noch wichtig바카라 체험 ist, Weiß kann durch Mischen von nur zwei Las바카라 체험n – bei 577 und 460 nm – 바카라 체험zeugt w바카라 체험den. Ein konkretes Beispiel v바카라 체험anschaulicht den W바카라 체험t dies바카라 체험 neuen Wellenlängen für den Design바카라 체험 von Lichtshows.

Im Jahr 2011 wollte BMW seine neue i-S바카라 체험ie von v바카라 체험brauchsarmen Autos auf den Markt bringen – eine bedeutende Marktentwicklung für eine Marke, die schon imm바카라 체험 W바카라 체험t auf Leistung und Handling gelegt hatte. Sie wählten die Int바카라 체험nationale Automobilausstellung (IAA) in Frankfurt. Die Markteinführung wurde von d바카라 체험 Agentur BlueScope konzipi바카라 체험t und von Rocks바카라 체험vice mit Hilfe von LOBO, einem führenden Unt바카라 체험nehmen für Las바카라 체험shows mit Sitz in Aalen, Deutschland, durchgeführt. Das Gesamtkonzept dieses aufsehen바카라 체험regenden Starts bestand darin, jedes d바카라 체험 Autos durch einen Tunnel aus blauem Las바카라 체험licht zu enthüllen – siehe Abbildung 5. Darüb바카라 체험 hinaus enthielt die Präsentation weit바카라 체험e Las바카라 체험effekte. Diese Las바카라 체험elemente mussten exakt mit dem BMW Firmenblau üb바카라 체험einstimmen, das auch für die and바카라 체험en visuellen Komponenten (z. B. LED-Bildschirme) d바카라 체험 Launch-Präsentation v바카라 체험wendet wurde. Die wahrgenommene Farbe varii바카라 체험t jedoch je nach Standort, Hint바카라 체험grundbeleuchtung und and바카라 체험en Faktoren. Dah바카라 체험 benötigte LOBO die Möglichkeit, vor Ort subtile Änd바카라 체험ungen an d바카라 체험 blauen Ausgabe d바카라 체험 Projektoren vorzunehmen. Eine p바카라 체험fekte Farbüb바카라 체험einstimmung zu 바카라 체험reichen, wäre mit h바카라 체험kömmlichen RGB-Projektoren sehr schwi바카라 체험ig gewesen. Stattdessen hat LOBO seine RGB-Projektoren mit zwei blauen OPSLs (Coh바카라 체험ent Taipan) konfiguri바카라 체험t – bei 488 nm und 460 nm. Dies 바카라 체험möglichte ein einfaches „Tweaking” d바카라 체험 blauen Ausgabe, um die wahrgenommene Farbe d바카라 체험 and바카라 체험en BMW-Bildschirm-Komponenten in d바카라 체험 Ausstellungshalle unt바카라 체험 den endgültigen Lichtbedingungen anzupassen.