VCSELS wird Lampen für Heizanwendungen ersetzen

Herkömmliche Laserdioden werden für die meisten Heizanwendungen nicht routinemäßig eingesetzt, da die Ausgangsleistungsdichte in der Regel zu hoch und die Bestrahlungsfläche zu klein ist. Während es möglich ist, diese Probleme durch cleveres optisches Design, wie Homogenisierung und Aufweitung des Strahls, zu lösen, ist eine komplexe optische Linsenanordnung erforderlich, die das System sperrig, zerbrechlich und teuer macht. So wie LEDs mittlerweile Glühlampen und Lampen für die Allgemeinbeleuchtung ersetzen, werden VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) aufgrund ihrer deutlich höheren Effizienz und Zuverlässigkeit zur nächsten Generation von Heizlampen. Im Hinblick auf Herstellung und integrierte Verpackungsprozesse weisen VCSELs als Wärmequelle und LED als Lichtquelle viele Gemeinsamkeiten auf, und beide haben Kostenvorteile.

VCSELs können eine sehr gleichmäßige Beleuchtung bieten und können ohne spezielles optisches Design auf eine Fläche beliebiger Größe skaliert werden. VCSELs sind sehr kompakt und können die Wärme präzise steuern. Bei der Materialverarbeitung können VCSELs aufgrund ihrer schmalen Spektraleigenschaften an das spezifische Absorptionsspektrum des verarbeiteten Materials angepasst werden, wodurch die Gesamteffizienz weiter verbessert wird. VCSELs sind von Natur aus zuverlässig und nutzen ein ähnliches Gehäuse wie LEDs, was eine hohe Zuverlässigkeit und den Einsatz in rauen Umgebungen ermöglicht. Das Bild zeigt den Aufbau eines dichten VCSEL-Arrays mit hoher Ausgangsleistung.

Leistungsstarke VCSEL-Arrays können durch die Integration mehrerer Chips gebildet werden, beispielsweise das 25 x 11 mm2 große Array. Dieser enthält 40 Chips von 1,5 x 1,5 mm2 und liefert über 300 Watt Dauerleistung (CW) und mehr als 1000 W Quasi-Dauerleistung (QCW) mit einem Leistungsumwandlungswirkungsgrad von mehr als 50 %.

LASER COMPONENTS bietet eine breite Palette an VCSELs für verschiedene Anwendungen.