Semiconductor Lazer: kalite aparèy, prensip la opere, itilize nan

lazer Semiconductor yo dèlko pwopòsyon ki baze semi-conducteurs aktif mwayen, dans se anplifikasyon nan optik pa ankouraje emisyon kreye nan tranzisyon an ant nivo yo enèji pwopòsyon nan yon gwo konsantrasyon nan transpòtè chaj gratis nan zòn nan.

Semiconductor lazè: prensip nan operasyon

Nòmalman, majorite nan elektwon sitiye sou nivo a atomisite. Pandan apwòch enèji fotonik depase espas sa a bann enèji, se yon semi-conducteurs, elektwon antre nan eta a nan eksitasyon, ak kraze zòn nan entèdi, k ap deplase nan yon zòn gratis, konsantre nan kwen pi ba li yo. Ansanm, yon twou fòme nan nivo a valence, k ap monte sou fwontyè anwo li yo. elektwon yo nan zòn nan pou gratis rkonbin ak twou, gaye enèji egal a enèji a nan zòn nan kraze, nan fòm lan nan foton. ka rekonbinezon dwe ogmante pa foton ak nivo enèji ase. Nimerik deskripsyon koresponn ak fonksyon an distribisyon Fermi.

aparèy

Aparèy la semi-conducteurs lazè se yon dyòd a jonksyon lazè ponpe elektwon enèji ak twou nan zòn p-n-tranzisyon an - pwen nan kontak ak p- nan semi-conducteurs konduktif ak n-kalite. Anplis de sa, gen lazer semi-conducteurs ak opinyon enèji optik nan ki se gwo bout bwa a ki te fòme pa absòpsyon nan foton nan lazer cascade limyè ak pwopòsyon, ki fè yo ki baze sou tranzisyon yo nan zòn yo.

estrikti

konpoze tipik yo itilize nan lazer semi-conducteurs ak lòt aparèy opto, jan sa a:

• Galyòm arsenyur;
• Galyòm fosfor;
• Galyòm nitrid;
• Endyòm fosfor;
• Endyòm arsenyur Galyòm;
• Galyòm aliminyòm arsenyur;
• Galyòm-Endyòm-Galyòm nitrid;
• fosfor, Galyòm-Endyòm.

longèdonn

Sa yo konpoze - smikondukteur dirèk-diferans. Indirect- (Silisyòm) pa emèt limyè ak fòs ase ak efikasite. longèdonn la nan radyasyon an nan lazè a dyòd a jonksyon depann sou enèji a nan enèji nan fotonik apwòch espas sa a bann konpoze an patikilye. 3- ak 4-eleman semi-conducteurs konpoze enèji Diferans ki bann pouvwa gen kontinyèlman varye sou nan yon pakèt domèn. Nan AlGaAs = Al _x Ga _1-x Kòm, pou egzanp, ogmante kontni aliminyòm (ogmante nan x) gen efè a nan ogmantasyon nan espas sa a bann enèji.

Pandan ke lazer yo semi-conducteurs ki pi komen opere nan pati a tou pre enfrawouj nan spectre an, gen kèk emèt wouj (Galyòm Endyòm fosfor), ble oswa koulè wouj violèt (Galyòm nitrid) koulè. Mwayèn enfrawouj semi-conducteurs lazè (plon selenyòm) ak lazer kaskad pwopòsyon.

smikondukteur òganik

Anplis pi wo a konpoze sa yo inòganik kapab itilize ak òganik. teknoloji Apwopriye se toujou anba devlòpman, men devlopman li pwomès yo siyifikativman redwi a depans pou pwodiksyon de lazer. Se konsa, lwen, se sèlman devlope lazer òganik ak opinyon enèji optik ak ponp elektrik pèfòmans-wo pa gen ankò te rive jwenn.

espès

Pa yon plusieurs nan lazer semi-conducteurs ak paramèt diferan ak valè aplikasyon.

diodes Ti lazè pwodwi yon gwo bout bwa nan-wo kalite radyasyon mekanik ki gen pouvwa chenn ki sòti nan yon kèk santèn nan senk san miliwat. chip nan dyòd a jonksyon lazè se yon plak mens rektangilè, ki sèvi kòm yon ond, depi radyasyon an limite a sa sèlman yon espas piti. Crystal dope ak tou de bò yo kreye yon pn-tranzisyon nan yon zonn byen laj. Fini yo poli kreye yon rèsonator optik nan yon Fabry - entèrferomètr Perot. Photon foton pase nan kavite nan lakòz radyasyon rekonbinezon ap ogmante, epi yo pral kòmanse k'ap viv koulye a. Yo itilize yo nan konsèy lazè, CD- ak DVD-jwè yo, kòm byen ke fib optik.

lazer pouvwa ki ba ak lazer solid ak yon kavite ekstèn pou génération pulsasyon kout pouvwa senkroniz evènman yo.

semi-conducteurs lazer ak yon kavite ekstèn konpoze de yon dyòd a jonksyon lazè, ki jwe yon wòl nan konpozisyon sa a nan benefis mwayen plis lazè-rèsonator an. Ki kapab chanje longèdonn epi yo gen yon bann emisyon etwat.

lazer Piki yo rejyon semi-conducteurs nan radyasyon nan yon bann laj, ka jenere yon pouvwa gwo bout bwa bon jan kalite ki ba nan plizyè Watts. Li konsiste de yon kouch mens aktif dispoze ant p- a ak n-kouch, fòme yon eterojonksyon doub. Mekanis nan enkaserasyon limite nan limyè nan yon direksyon ki lateral ki manke, ki rezilta yo nan eliptisite gwo bout bwa segondè, epi inadmissible segondè kouran papòt.

Pwisan ranje dyòd a jonksyon, ki fòme ak yon etalaj de diodes, bande, kapab pwodwi yon gwo bout bwa ki gen pouvwa bon jan kalite kèlkonk nan dè dizèn de wat.

Pwisan ranje ki genyen de dimansyon nan diodes ka jenere yon pouvwa nan santèn de milye de wat.

Sifas-émettant lazer (VCSEL) émettant limyè bon jan kalite gwo bout bwa pwodiksyon nan plizyè miliwat pèpandikilè ak plak la. Sou se sifas la radyasyon nan glas la rèsonator aplike nan fòm lan nan kouch nan din ¼ vag ak diferan endis Refractive. Sou yon chip sèl ki kapab fèt plizyè santèn lazer, ki louvri moute posibilite pou pwodiksyon an mas.

C VECSEL lazer opinyon enèji optik ak yon rèsonator ekstèn kapab nan génération yon gwo bout bwa ki gen pouvwa bon jan kalite bon a Watts plizyè nan yon bloke mòd.

Travay semi-conducteurs lazè pwopòsyon kaskad kalite ki baze sou tranzisyon nan Gwoup Mizik yo (nan Kontrèman a Interband an). Aparèy sa yo emèt nan rejyon an mitan nan spectre an enfrawouj, pafwa nan seri a terahertz. Yo yo te itilize, pou egzanp, kòm analizeur gaz.

Semiconductor lazer: aplikasyon an ak aspè prensipal yo nan

Wo-pouvwa dyòd a jonksyon lazer ak trè elektrik ponpe nan tension modere yo te itilize kòm vle di trè efikas pou kap founi bay enèji lazer eta solid.

lazer Semiconductor ka opere nan yon seri gwo nan frekans ki gen ladan vizib, tou pre enfrawouj ak lekòl presegondè pati nan enfrawouj nan spectre an. Created aparèy yo tou chanje frekans izducheniya.

diodes lazè ka byen vit chanje ak Module pouvwa a optik ki itilize nan fib optik liy kominikasyon transmeteur.

karakteristik sa yo te fè lazer semi-conducteurs yo teknoloji kalite ki pi enpòtan nan maser. Yo yo te itilize:

• yon Telemetry detèktè, piromètr, optik altimeter, telemètr, aklè, olografi;
• nan sistèm transmisyon fib optik ak depo done, sistèm kominikasyon aderan;
• imprimantes lazè, pwojektè videyo, endikasyon, kòd bar scanner, scanner imaj, CD-jwè yo (DVD, CD, Blu-Ray);
• nan sistèm sekirite, pwopòsyon chifreman, automatisation, endikatè;
• nan optik metrolojik ak spèktrometri;
• nan operasyon, Dexter, Kosmetoloji, terapi;
• pou pirifye dlo, materyèl manyen, ponpe nan lazer eta solid, kontwòl nan reyaksyon chimik nan klasman endistriyèl, endistriyèl machin, sistèm ignisyon, ak sistèm defans lè.

pwodiksyon batman kè

Pifò lazè semi-conducteurs jenere yon gwo bout bwa kontinyèl. Akòz tan an rezidans kout nan elektwon nan nivo a kondiksyon yo menm yo pa trè apwopriye pou génération yon pulsasyon Q-chanje, men kazi-kontinyèl mòd de operasyon ka ogmante siyifikativman pouvwa a dèlko pwopòsyon. Anplis de sa, lazer semi-conducteurs kapab itilize pou jenerasyon an nan ultra batman kè mòd-fèmen oswa oblije chanje pou pran an. Mwayèn pouvwa pulsasyon kout, anjeneral, limite a sa sèlman yon miliwat kèk eksepte VECSEL-optik ponpe lazer, ki pwodiksyon puissant mezire pulsasyon pikosgond avèk yon frekans nan dè dizèn yo nan jigaèrts.

Batman ak estabilizasyon

Avantaj nan elèktron rezidans kout nan gwoup la kondiksyon nan lazer semi-conducteurs se kapasite nan Module frekans lan segondè ki gen VCSEL-lazer depase 10 GHz. Li te gen te itilize nan transmisyon done optik, spèktrometri, estabilizasyon lazè.