Dioda laser include:
Bazele diodei laser Tipuri de diode laser Structură Cum funcționează o diodă laser Specificații Fiabilitate
Alte diode: Tipuri de diode
Tehnologia diodelor laser cu semiconductor este utilizată pe scară largă în prezent în multe domenii ale industriei electronice.
Tehnologia diodelor laser este acum bine stabilită, diodele laser oferind un mijloc rentabil și fiabil de a dezvolta lumina laser.
Căci diodele laser se pretează la utilizare în multe domenii ale electronicii, de la CD-uri, DVD-uri și alte forme de stocare a datelor până la legăturile de telecomunicații, tehnologia diodelor laser oferă un mijloc foarte convenabil de a dezvolta lumină coerentă.
Prezentare generală a diodelor laser
Diodele laser sunt utilizate în toate domeniile electronicii, de la echipamente casnice, prin aplicații comerciale până la medii industriale hașurate. În toate aceste aplicații, diodele laser sunt capabile să ofere o soluție eficientă din punct de vedere al costurilor, fiind în același timp robuste și fiabile și oferind un nivel ridicat de performanță.
Tehnologia cu diode laser are o serie de avantaje:
- Capacitate de putere: Diodele laser sunt capabile să furnizeze niveluri de putere de la câțiva miliwați până la câteva sute de wați.
- Eficiență: Nivelurile de eficiență ale diodelor laser pot depăși 30%, ceea ce face ca diodele laser să fie o metodă deosebit de eficientă de generare a luminii coerente.
- Lumină coerentă: Însăși natura unui laser constă în faptul că generează lumină coerentă. Aceasta poate fi focalizată într-un spot limitat de difracție pentru aplicații de stocare optică de înaltă densitate.
- Construcție robustă: Diodele laser sunt complet în stare solidă și nu necesită elemente fragile din sticlă sau proceduri critice de configurare. În consecință, ele sunt capabile să funcționeze în condiții dificile.
- Compacte: Diodele laser pot fi destul de mici, permițând tehnologiei cu diode laser să ofere o soluție foarte compactă.
- Varietate de lungimi de undă: Utilizând cea mai recentă tehnologie și o varietate de materiale, tehnologia cu diode laser este capabilă să genereze lumină pe un spectru larg. Utilizarea luminii albastre care are o lungime de undă scurtă permite o focalizare mai strânsă a imaginii pentru o stocare de densitate mai mare.
- Modulație: Este ușor de modulat o diodă laser, iar acest lucru face ca tehnologia cu diode laser să fie ideală pentru multe aplicații de comunicații de mare viteză de date. Modularea se realizează prin modularea directă a curentului de comandă către dioda laser. Acest lucru permite atingerea unor frecvențe de până la câțiva GHz pentru aplicații precum comunicațiile de date de mare viteză.
Fondul diodei laser
Numele de laser provine de la cuvintele Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificare a luminii prin emisie stimulată de radiații). Laserele funcționează datorită unui fenomen numit emisie stimulată, care a fost postulat pentru prima dată de Albert Einstein înainte de 1920. Deși pentru lasere se pot folosi o serie de medii, inclusiv gaze lichide și solide amorfe, primele lasere au fost realizate în anii 1960 folosind rubine. Un laser cu heliu-neon gazos a urmat în 1961, dar abia în 1970 Hayashi a reușit să facă să funcționeze diodele laser cu semiconductor la temperatura camerei. Aceasta a reprezentat pasul final al activității de cercetare care fusese întreprinsă de mai multe persoane și organizații de-a lungul anilor. Aceasta a necesitat un studiu aprofundat al proprietăților arsenurii de galiu, materialul care este folosit ca bază pentru multe diode laser și multă muncă asupra proprietăților structurilor diodelor.
Simbolul diodelor laser
Simbolul diodelor laser folosit pentru diagramele de circuit este adesea același cu cel folosit pentru diodele emițătoare de lumină. Acest simbol de circuit al diodei laser utilizează simbolul de bază al diodei semiconductoare cu săgeți care indică generarea și emanarea luminii.
Când sunt utilizate în cadrul unui circuit, acestea sunt adesea indicate ca fiind diode laser pentru a le distinge de alte forme de diode emițătoare de lumină.
Bazele diodei laser
Există două tipuri principale de diode laser semiconductoare. Acestea funcționează în moduri destul de diferite, deși multe dintre conceptele utilizate în cadrul lor sunt foarte asemănătoare.
- Dioda laser cu injecție: Dioda laser cu injecție, ILD, are mulți factori în comun cu diodele emițătoare de lumină. Ele sunt fabricate folosind procese foarte asemănătoare. Principala diferență constă în faptul că diodele laser sunt fabricate având un canal lung și îngust cu capete reflectorizante. Acesta acționează ca un ghid de undă pentru lumină.
În funcționare, curentul trece prin joncțiunea PN și lumina este generată folosind același proces care generează lumina într-o diodă emițătoare de lumină. Cu toate acestea, lumina este confinată în interiorul ghidului de undă format în dioda însăși. Aici, lumina este reflectată și apoi amplificată înainte de a ieși printr-un capăt al diodei laser. - Laser cu semiconductor pompat optic: Laserul cu semiconductor pompat optic, OPSL, folosește ca bază un cip semiconductor III-V. Acesta acționează ca un mediu de câștig optic, iar un alt laser, care poate fi un ILD, este utilizat ca sursă de pompare. Abordarea OPSL oferă mai multe avantaje, în special în ceea ce privește selecția lungimii de undă și lipsa interferențelor cauzate de structurile electrozilor interni.
O explicație mai completă a teoriei și funcționării diodei laser poate fi găsită într-o altă pagină din cadrul acestui tutorial.
Dioda laser este acum bine stabilită și este utilizată într-o mare varietate de aplicații. Deși nu sunt nici pe departe la fel de ieftine ca multe alte forme de diode, diodele laser sunt încă produse în cantități mari și la un cost relativ scăzut, după cum demonstrează faptul că diodele laser sunt folosite chiar și în creioanele luminoase folosite pentru ilustrarea prezentărilor de diapozitive cu retroproiector. La celălalt capăt al pieței, diodele laser destinate utilizării în sistemele de comunicații optice au fost prezentate cu viteze de transfer de date de peste 20 Gbits pe secundă. Cu niveluri de performanță în această regiune, ele sunt utilizate din ce în ce mai mult în multe aplicații de comunicații.
Mai multe componente electronice:
Rezistențe Condensatoare Inductori Inductori Cristale de cuarț Diode Tranzistor Fototransistor FET Tipuri de memorie Tipuri de memorie Tiristoare Conectori Conectori RF Valve / Tuburi Baterii Întrerupătoare Întrerupătoare Relee
Întoarceți la meniul Componente . . .