Diody laserowe Zawiera:
Podstawy diod laserowych Typy diod laserowych Struktura Jak działa dioda laserowa Specyfikacje Niezawodność
Inne diody: Typy diod
Technologia półprzewodnikowych diod laserowych jest dziś w powszechnym użyciu w wielu dziedzinach przemysłu elektronicznego.
Technologia diod laserowych jest obecnie dobrze ugruntowana, przy czym diody laserowe zapewniają efektywne kosztowo i niezawodne sposoby rozwijania światła laserowego.
With laser diode being lending themselves to use in many areas of electronics from CD, DVD and other forms of data storage through to telecommunications links, laser diode technology offers a very convenient means of developing coherent light.
Laser diode overview
Laser diode are used in all areas of electronics from domestic equipment, through commercial applications to hash industrial environments. We wszystkich tych zastosowaniach diody laserowe są w stanie zapewnić ekonomiczne rozwiązanie, a jednocześnie są wytrzymałe i niezawodne oraz oferują wysoki poziom wydajności.
Technologia diod laserowych ma wiele zalet:
- Możliwość zasilania: Diody laserowe są w stanie zapewnić poziom mocy od kilku miliwatów aż do kilkuset watów.
- Sprawność: Poziomy sprawności diod laserowych mogą przekraczać 30%, co czyni diody laserowe szczególnie wydajną metodą generowania światła koherentnego.
- Światło koherentne: Z samej natury lasera wynika, że generuje on światło koherentne. Może ono być zogniskowane w plamce o ograniczonej dyfrakcji do zastosowań związanych z przechowywaniem optycznym o dużej gęstości.
- Wytrzymała konstrukcja: Diody laserowe są całkowicie półprzewodnikowe i nie wymagają delikatnych elementów szklanych ani krytycznych procedur ustawiania. W związku z tym są w stanie pracować w trudnych warunkach.
- Kompaktowa budowa: Diody laserowe mogą być dość małe, dzięki czemu technologia diod laserowych zapewnia bardzo kompaktowe rozwiązania.
- Różnorodność długości fal: Wykorzystując najnowsze technologie i różnorodne materiały, technologia diod laserowych jest w stanie generować światło o szerokim spektrum. Zastosowanie światła niebieskiego o krótkiej długości fali pozwala na dokładniejsze ogniskowanie obrazu w celu uzyskania większej gęstości zapisu.
- Modulacja: Łatwo jest modulować diodę laserową, a to sprawia, że technologia diod laserowych jest idealna dla wielu zastosowań komunikacyjnych o wysokiej szybkości transmisji danych. Modulacja jest osiągana przez bezpośrednią modulację prądu napędowego do diody laserowej. Umożliwia to osiągnięcie częstotliwości do kilku GHz w zastosowaniach takich jak szybka transmisja danych.
Tło diody laserowej
Nazwa laser pochodzi od słów Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania). Lasery działają dzięki zjawisku zwanemu emisją stymulowaną, które zostało po raz pierwszy postulowane przez Alberta Einsteina przed 1920 rokiem. Chociaż do budowy laserów można wykorzystać wiele różnych mediów, w tym gazy, ciecze i amorficzne ciała stałe, pierwsze z nich zostały zrealizowane w latach 60-tych XX wieku przy użyciu rubinów. W 1961 r. powstał gazowy laser helowo-neonowy, ale dopiero w 1970 r. Hayashi stworzył półprzewodnikowe diody laserowe, które pracowały w temperaturze pokojowej. Był to ostatni krok w pracach badawczych, które były podejmowane przez wiele osób i organizacji na przestrzeni lat. Wymagało to dogłębnego zbadania właściwości arsenku galu, materiału, który jest używany jako podstawa dla wielu diod laserowych i wiele pracy nad właściwościami struktur diodowych.
Symbol diody laserowej
Symbol diody laserowej używany na schematach obwodów jest często taki sam jak ten używany dla diod emitujących światło. Ten symbol obwodu diody laserowej wykorzystuje podstawowy symbol diody półprzewodnikowej ze strzałkami wskazującymi generowanie i emanację światła.
Gdy są używane w obwodzie, są często oznaczane jako dioda laserowa, aby odróżnić je od innych form diod emitujących światło.
Podstawy diody laserowej
Są dwa główne typy półprzewodnikowych diod laserowych. Działają one w zupełnie inny sposób, chociaż wiele koncepcji stosowanych w ich obrębie jest bardzo podobnych.
- Dioda laserowa iniekcyjna: Dioda laserowa iniekcyjna, ILD, ma wiele czynników wspólnych z diodami emitującymi światło. Są one produkowane przy użyciu bardzo podobnych procesów. Główną różnicą jest to, że diody laserowe są produkowane mając długi wąski kanał z odblaskowymi końcami. Działa to jak falowód dla światła.
W czasie pracy, prąd przepływa przez złącze PN i światło jest generowane przy użyciu tego samego procesu, który generuje światło w diodzie emitującej światło. Światło jest jednak zamknięte w falowodzie uformowanym w samej diodzie. Tutaj światło jest odbijane, a następnie wzmacniane przed wyjściem przez jeden koniec diody laserowej. - Laser półprzewodnikowy pompowany optycznie: Pompowany optycznie laser półprzewodnikowy, OPSL wykorzystuje układ półprzewodnikowy III-V jako podstawę. Działa on jako optyczny nośnik wzmocnienia, a inny laser, który może być ILD, jest używany jako źródło pompy. Podejście OPSL oferuje kilka zalet, szczególnie w wyborze długości fali i braku zakłóceń od wewnętrznych struktur elektrody.
Bardziej kompletne wyjaśnienie teorii i działania diody laserowej można znaleźć na innej stronie w tym samouczku.
Dioda laserowa jest obecnie dobrze ugruntowana i używana w wielu różnych zastosowaniach. Chociaż nie tak tanie jak wiele innych form diod, diody laserowe są nadal produkowane w ogromnych ilościach i przy stosunkowo niskich kosztach, o czym świadczy fakt, że diody laserowe są nawet używane w ołówkach świetlnych używanych do ilustrowania prezentacji slajdów w rzutnikach. Na drugim końcu rynku, diody laserowe do użytku w systemach komunikacji optycznej zostały pokazane z prędkościami przesyłu danych przekraczającymi 20 Gbitów na sekundę. Z poziomami wydajności w tym regionie, są one coraz częściej wykorzystywane w wielu aplikacjach komunikacyjnych.
Więcej komponentów elektronicznych:
Resistory Kondensatory Induktory Kryształy kwarcowe Diody Tranzystor Fototranzystor FET Tyrystor Tyrystory Złącza Złącza RF Zawory / Tuby Baterie Przełączniki Przekaźniki
Powrót do menu Komponenty . . .