Laserová dioda obsahuje:
Základy laserových diod Typy laserových diod Struktura Jak laserová dioda funguje Specifikace Spolehlivost
Ostatní diody:
Technologie polovodičových laserových diod se dnes široce používá v mnoha oblastech elektronického průmyslu.
Technologie laserových diod je dnes již dobře zavedená a laserové diody představují cenově výhodný a spolehlivý způsob vývoje laserového světla.
Laserové diody se dají využít v mnoha oblastech elektroniky od CD, DVD a dalších forem ukládání dat až po telekomunikační spoje, technologie laserových diod nabízí velmi výhodný prostředek pro vývoj koherentního světla.
Přehled laserových diod
Laserové diody se používají ve všech oblastech elektroniky od domácích zařízení přes komerční aplikace až po náročné průmyslové prostředí. Ve všech těchto aplikacích jsou laserové diody schopny poskytnout cenově výhodné řešení a zároveň jsou robustní a spolehlivé a nabízejí vysokou úroveň výkonu.
Technologie laserových diod má řadu výhod:
- Výkonové možnosti: Laserové diody jsou schopny poskytovat výkony od několika miliwattů až po několik stovek wattů.
- Účinnost: Účinnost laserových diod může přesáhnout 30 %, což z nich činí mimořádně účinnou metodu generování koherentního světla.
- Koherentní světlo: Podstata laseru spočívá v tom, že generuje koherentní světlo. To lze zaostřit na difrakčně omezený bod pro aplikace optického ukládání s vysokou hustotou.
- Robustní konstrukce: Laserové diody jsou zcela polovodičové a nevyžadují křehké skleněné prvky ani kritické postupy nastavení. Proto jsou schopny pracovat v náročných podmínkách.
- Kompaktní: Laserové diody mohou být poměrně malé, což umožňuje, aby technologie laserových diod poskytovala velmi kompaktní řešení.
- Různé vlnové délky: Díky použití nejmodernějších technologií a různých materiálů je technologie laserových diod schopna generovat světlo v širokém spektru. Použití modrého světla, které má krátkou vlnovou délku, umožňuje těsnější zaostření obrazu pro vyšší hustotu uložení.
- Modulace: Laserovou diodu lze snadno modulovat, a proto je technologie laserových diod ideální pro mnoho komunikačních aplikací s vysokou přenosovou rychlostí. Modulace se dosahuje přímou modulací hnacího proudu do laserové diody. To umožňuje dosáhnout frekvencí až několika GHz pro aplikace, jako je vysokorychlostní datová komunikace.
Pozadí laserové diody
Název laser pochází ze slov Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (zesílení světla stimulovanou emisí záření). Lasery fungují díky jevu zvanému stimulovaná emise, který poprvé postuloval Albert Einstein před rokem 1920. Ačkoli lze pro lasery použít řadu médií včetně plynů kapalin a amorfních pevných látek, první z nich byly realizovány v 60. letech 20. století s použitím rubínů. V roce 1961 následoval helium-neonový plynový laser, ale teprve v roce 1970 se podařilo Hayashimu zprovoznit polovodičové laserové diody při pokojové teplotě. To představovalo závěrečný krok výzkumných prací, které v průběhu let prováděla řada lidí a organizací. Vyžadovalo to důkladné studium vlastností arsenidu galia, materiálu, který se používá jako základ mnoha laserových diod, a mnoho práce na vlastnostech diodových struktur.
Symbol laserové diody
Symbol laserové diody používaný pro schémata zapojení je často stejný jako symbol používaný pro světelné diody. Tento symbol zapojení laserové diody používá základní symbol polovodičové diody se šipkami označujícími generování a vyzařování světla.
Při použití v obvodu se často označují jako laserová dioda, aby se odlišily od jiných forem diod vyzařujících světlo.
Základy laserových diod
Existují dva hlavní typy polovodičových laserových diod. Pracují zcela odlišnými způsoby, i když mnohé koncepty, které se v nich používají, jsou velmi podobné.
- Injekční laserová dioda: Injekční laserová dioda, ILD, má mnoho společných faktorů se světelnými diodami. Jsou vyráběny pomocí velmi podobných procesů. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že laserové diody se vyrábějí tak, že mají dlouhý úzký kanál s reflexními konci. Ten slouží jako vlnovod pro světlo.
Při provozu protéká PN přechodem proud a světlo vzniká stejným procesem, jakým vzniká světlo ve světelné diodě. Světlo je však omezeno uvnitř vlnovodu vytvořeného v samotné diodě. Zde se světlo odráží a následně zesiluje, než vyjde jedním koncem laserové diody. - Opticky čerpaný polovodičový laser: Opticky čerpaný polovodičový laser, OPSL, používá jako základ polovodičový čip III-V. Ten funguje jako optické zesilovací médium a jako zdroj čerpání se používá jiný laser, kterým může být ILD. Přístup OPSL nabízí několik výhod, zejména při výběru vlnové délky a absenci rušivých vlivů vnitřních elektrodových struktur.
Úplnější vysvětlení teorie a fungování laserové diody naleznete na jiné stránce v rámci tohoto učebního materiálu.
Laserová dioda je dnes již dobře zavedená a používá se v široké škále aplikací. Přestože laserové diody nejsou zdaleka tak levné jako mnohé jiné formy diod, stále se vyrábějí v obrovském množství a za relativně nízkou cenu, což dokazuje skutečnost, že laserové diody se používají i ve světelných tužkách používaných pro ilustraci prezentací diapozitivů na zpětném projektoru. Na druhém konci trhu byly prokázány laserové diody pro použití v optických komunikačních systémech s rychlostí přenosu dat přesahující 20 Gbitů za sekundu. Díky výkonům v této oblasti se stále častěji používají v mnoha komunikačních aplikacích.
Další elektronické součástky:
Rezistory Kondenzátory Induktory Křemenné krystaly Diody Tranzistor Fototranzistor FET Typy pamětí Tyristor Konektory VF konektory Ventily / trubice Baterie Spínače Relé
Zpět na nabídku součástek . . .