Qu’est-ce qu’un module laser ?
Un module laser est un ensemble de dispositifs permettant de produire les sources de lumière laser nécessaires à divers appareils fonctionnant au laser.
Aujourd’hui, de nombreux appareils utilisent des lasers. Les sources de lumière laser sont indispensables, en particulier pour les appareils de mesure et de détection de position, ainsi que pour divers capteurs. La plupart des lasers utilisés pour faire des mesures sont des lasers bleus, verts ou rouges dans le domaine de la lumière visible. Il existe également des lasers utilisés pour des applications de traitement qui s’écartent de cette gamme de longueurs d’onde, classés en fonction de leur dangerosité.
Utilisations des modules laser
Les utilisations des modules laser varient en fonction de leur longueur d’onde. En général, ils sont utilisés pour des mesures, comme source lumineuse pour les pointeurs et les lecteurs de DVD, pour le câblage des composants semi-conducteurs et pour l’impression de marques sur la résine et d’autres matériaux dans les produits.
Les lasers rouges sont principalement utilisés dans les instruments de mesure tels que les microscopes et les interféromètres. C’est pourquoi de nombreux modules laser capables de faire osciller de manière stable des lasers rouges pour des appareils de mesure sont désormais disponibles dans le commerce. Comme les sources de lumière dans le domaine de la lumière visible sont relativement sûres si elles ne sont pas fortement amplifiées, elles sont également utilisées dans les pointeurs laser et les projecteurs.
D’autre part, des lasers de différentes longueurs d’onde sont utilisés dans les machines de traitement laser. En fonction de leur longueur d’onde, les matériaux qui peuvent être traités et les dommages causés à la pièce varient.
Principe du module laser
Le principe du module laser réside dans l’utilisation d’éléments adaptés à la longueur d’onde et à la phase de la lumière laser requise, et dans l’utilisation de transitions physiques dans les niveaux d’énergie des éléments, appelées émissions induites, afin de faire correspondre la longueur d’onde et la phase de la lumière.
Pour obtenir une lumière d’une longueur d’onde spécifique, un milieu composé d’un élément est préparé. Lorsque cet élément abaisse son niveau à partir d’un état excité, il émet une certaine quantité d’énergie électromagnétique. Cela produit une source lumineuse d’une longueur d’onde correspondant à cette énergie.
Afin d’aligner la phase de cette source lumineuse dans le module laser, il est nécessaire d’abaisser les niveaux de nombreux éléments excités en même temps. Pour ce faire, l’on utilise un phénomène physique appelé émission induite. L’émission induite est un phénomène par lequel, lorsque la lumière correspondant à la différence d’énergie entre les niveaux excités et définis d’un élément est incidente, les électrons de cette zone émettent également de l’énergie en réponse. Ce phénomène produit une lumière de même phase.
Afin d’effectuer plusieurs de ces émissions induites en même temps, le module laser est construit de manière à ce que l’ensemble de l’élément soit excité en même temps et que le cycle d’émission induite soit répété pour produire une source de lumière laser à une longueur d’onde fixe.
Autres informations sur les modules laser
1. Classification des sources laser
Les sources lumineuses laser sont classées en fonction de leur gestion de la sécurité, et sont classées de la classe 1 à la classe 4. Par exemple, la classe 1 ne pose pas de problème de sécurité et aucune mesure particulière n’est requise. La classe 4 est un laser haute puissance qui traite des ondes entretenues de 0,5 W ou plus, et suscite des inquiétudes quant aux brûlures et aux lésions de la peau et des yeux, même si la lumière est réfléchie.
Des mesures de sécurité adéquates, y compris un équipement de protection, sont requises et le produit porte généralement une étiquette d’avertissement correspondant à sa classe de laser. Certains produits sont équipés de couvercles de protection, y compris de dispositifs de verrouillage, de sorte que même les lasers équivalents à la classe 4 peuvent être manipulés comme des lasers de classe 1. Il est important de vérifier soigneusement les spécifications du module laser et les détails spécifiques.
2. Exemples de longueurs d’onde des modules laser
Les longueurs d’onde des modules laser sont commercialisées en différentes valeurs. La lumière visible est utilisée dans des applications allant de la limite inférieure du violet, autour de 380 nm, au rouge, autour de 780 nm, et les lasers rouges sont largement utilisés pour les applications de pointeur et les instruments de mesure.
D’autre part, un exemple typique de source laser pour les applications de traitement est le laser CO2, qui a les plus grandes longueurs d’onde de 10,6um et 9,6um.