Ce este dioda laser

Laser - un dispozitiv capabil să emită lumină laser. Primul amplificator cuantic cu microunde a fost realizat în 1954 și s-a obținut un fascicul cu microunde extrem de coerent. În 1958, A.L.Xiaoluo și C.H. Towns a extins principiul amplificatorului cuantic cu microunde la gama de frecvențe optice. În 1960, T.H. Mayman și alții au făcut primul laser cu rubin. În 1961, A. Jia Wen și alții au realizat un laser cu heliu-neon. În 1962, R.N. Hall și alții au creat un laser semiconductor cu arseniură de galiu. În viitor, vor exista din ce în ce mai multe tipuri de lasere. În funcție de mediul de lucru, laserele pot fi împărțite în patru categorii: lasere cu gaz, lasere solide, lasere semiconductoare și lasere colorante. De asemenea, laserele cu electroni liberi au fost dezvoltate recent. Laserele de mare putere sunt de obicei în impulsuri.

Istorie:

Conceptul cheie în tehnologia laser a fost stabilit încă din 1917, când Einstein a propus „emisia stimulată”. Termenul laser a fost odată controversat; Gordon Gould a fost prima persoană care a folosit acest termen în înregistrări.
În 1953, fizicianul american Charles Harde Towns și studentul său Arthur Xiao Luo au realizat primul amplificator cuantic cu microunde și au obținut un fascicul de microunde extrem de coerent.
În 1958, C.H. Towns și A.L. Xiao Luo au extins principiul amplificatoarelor cuantice cu microunde la intervalul de frecvență optică.
În 1960, T.H. Theodore Mayman a realizat primul laser cu rubin.
În 1961, omul de știință iranian A. Javin și alții au realizat un laser cu heliu-neon.
În 1962, R.N. Hall și alții au creat un laser semiconductor cu arseniură de galiu.
În 2013, cercetătorii de la Centrul Național de Laser al Consiliului de Cercetare pentru Știință și Industrie din Africa de Sud au dezvoltat primul laser digital din lume, deschizând noi perspective pentru aplicațiile laser. Rezultatele cercetării au fost publicate în revista britanică Nature Communications pe 2 august 2013.

Tipuri și aplicații ale laserelor:
Calitatea luminii emise de laser este pură, iar spectrul este stabil, ceea ce poate fi folosit în multe feluri.
Laser rubin: Laserul original era că rubinul a fost excitat de un bec strălucitor, iar laserul produs a fost un „laser cu puls” mai degrabă decât un fascicul continuu și stabil. Calitatea fasciculului produs de acest laser este esențial diferită de laserul produs de dioda laser pe care o folosim acum. Această emisie intensă de lumină care durează doar câteva nanosecunde este foarte potrivită pentru a captura obiecte care se mișcă ușor, cum ar fi portretele holografice ale oamenilor. Primul portret cu laser a luat naștere în 1967. Laserele cu rubin necesită rubine scumpe și pot produce doar lumină pulsată scurtă.
Laser He-Ne: În 1960, oamenii de știință Ali Javan, William R. Brennet Jr. și Donald Herriot au proiectat un laser He-Ne. Acesta este primul laser cu gaz. Acest tip de laser este folosit în mod obișnuit de fotografi holografi. Două avantaje: 1. Produce ieșire laser continuă; 2. Nu aveți nevoie de bec bliț pentru excitarea luminii, dar utilizați gaz de excitare electrică.
Dioda laser: Dioda laser este unul dintre cele mai frecvent utilizate lasere. Fenomenul de recombinare spontană a electronilor și a găurilor de pe ambele părți ale joncțiunii PN a diodei pentru a emite lumină se numește emisie spontană. Când fotonul generat de radiația spontană trece prin semiconductor, odată ce trece prin vecinătatea perechii electron-gaură emisă, îi poate excita pe cei doi să se recombine și să producă noi fotoni. Acest foton induce purtătorii excitați să se recombine și să emită noi fotoni. Fenomenul se numește emisie stimulată. Dacă curentul injectat este suficient de mare, se va forma distribuția purtătorului opusă stării de echilibru termic, adică inversiunea populației. Atunci când purtătorii din stratul activ se află într-un număr mare de inversiuni, o cantitate mică de radiație spontană produce radiații induse datorită reflexiei alternative la ambele capete ale cavității rezonante, rezultând un feedback pozitiv rezonant cu frecvență selectivă sau obținerea unui anumit feedback. frecvență. Când câștigul este mai mare decât pierderea de absorbție, din joncțiunea PN poate fi emisă o lumină coerentă cu linii spectrale bune-lumină laser. Invenția diodei laser permite popularizarea rapidă a aplicațiilor laser. Diferite tipuri de scanare a informațiilor, comunicații prin fibră optică, distanță laser, lidar, discuri laser, pointere laser, colecții de supermarket etc., sunt dezvoltate și popularizate în mod constant.