Definisjon: LASER Er et akronym For Lysforsterkning ved stimulert utslipp av stråling. En laserdiode avgir stråling av en enkelt bølgelengde eller noen ganger et smalt bånd av tett avstand bølgelengde.

den avgir lys på grunn av stimulert utslipp, i dette når en hendelse foton streik halvleder atom, elektronene på høyere energinivå rekombinere med lavere energinivå hull. På grunn av dette sendes to fotoner ut en hendelsesfoton og andre sendes ut på grunn av rekombinasjon av elektroner og hull.

Lysdioder fungerer også på samme prinsipp, men den store forskjellen er den interne arkitekturen. En laserdiode er dannet av smale kanaler, og den fungerer som en bølgeleder for lys. Men Lysdioder består av brede kanaler.

På grunn Av sin struktur Laser diode avgir sammenhengende & monokromatisk lys (Enkelt farge). Lyset som sendes Ut Av Laserdiode består av enkelt bølgelengde Mens Lysdioder avgir lys som består av et bredt bånd av bølgelengder. Dermed er lyset som sendes UT AV LED usammenhengende.

Konstruksjon Av Laserdiode

Laserdioden består av To lag Halvledere, Dvs. P-type og N-type. Lagene av halvledere består Av GaAs dopet med materialer som selen, aluminium eller silisium. Konstruksjonen er den SAMME SOM FOR LED, bortsett fra at kanalene som brukes I Laser, er smale for å produsere en enkelt lysstråle.

og en annen forskjell i En Laserdiode er at et inneboende lag Av GaAs (undoped) også er til stede. Dette laget kalles aktivt lag. Det aktive laget er omsluttet av lag med lavere brytningsindeks. Dette fungerer som optiske reflektorer.

disse lagene sammen med aktivt lag danner en bølgeleder slik at lyset kun kan bevege seg i en enkelt bane i en enkelt og fast retning. Lysstrålen er produsert i denne delen. Metallkontaktene er tilveiebrakt for å lette forspenningen.

Arbeid Av Laserdiode

laserdioden fungerer på prinsippet om at hvert atom i sin eksiterte tilstand kan avgi fotoner hvis elektroner på høyere energinivå er forsynt med en ekstern energikilde.

det er i utgangspunktet tre fenomener som et atom kan avgi lys energi og Som Er Absorpsjon, Spontan Utslipp & Stimulert utslipp .

Absorpsjon

i absorpsjon hopper elektronene ved lavere energinivåer til høyere energinivå, dvs. fra valensbånd til ledningsbånd når elektronene er forsynt med en ekstern energikilde. Nå er det hull på lavere energinivå, dvs. valensbånd og elektroner på høyere energinivå, dvs. ledningsbånd.

Spontan Emisjon

nå, Hvis elektronene i høyere energinivå er ustabile, vil de ha en tendens til å bevege seg til lavere energinivå for å oppnå stabilitet. Men hvis de vil flytte fra høyere energinivå til lavere energinivå, vil de definitivt frigjøre energien som vil være energiforskjellen mellom disse to nivåene. Energien som frigjøres vil være i form av lys og dermed vil fotoner bli utgitt. Denne prosessen kalles spontan utslipp.

Stimulert Utslipp

i stimulert utslipp treffer fotonene elektroner på høyere energinivå og disse fotonene leveres fra en ekstern lyskilde. Når disse fotonene treffer elektronene, får elektroner energi og de rekombinerer med hull og frigjør en ekstra foton. Dermed stimulerer en hendelsesfoton en annen foton til å frigjøre. Dermed kalles denne prosessen stimulert utslipp.

Populasjonsinversjon

tettheten av elektroner på energinivå er populasjonen av elektroner og det er mer i valensbånd eller lavere energibånd og mindre i ledningsbåndet eller høyere energinivå. Hvis populasjonen av elektroner øker på høyere energinivå eller levetiden til høyere energitilstander er lang, vil stimulert utslipp øke. Denne økningen av befolkningen på høyere energinivå kalles populasjonsinversjon.

Og dette er den nødvendige tilstanden For Laserdiode. Mer befolkningen inversjon mer vil være elektronene på høyere og meta stabil tilstand og mer vil være stimulert utslipp. Fotonene som sendes ut, er i samme fase med hendelsesfotonene. Og disse fotonene reiser som en enkelt stråle av lys og produserer dermed sammenheng.

Hovedkategorier Av Laserdiode

det er to hovedkategorier Av Laserdiode, dvs. Injeksjonslaserdiode & Optisk Pumpet halvlederlaserdiode.

1. Injeksjon laserdiode: Operasjonen ligner LED, bortsett fra At Lysdioder dannes av brede halvlederkanaler, Mens Laserdioder dannes fra smale kanaler. Vi har allerede diskutert dette i konstruksjonen Av Laserdiode. I dette beveger lysstrålen seg i bølgelederen, og dioden selv fungerer som en bølgeleder. Lysstrålen forsterkes ved gjentatt stimulert utslipp.
2. Optisk Pumpet Halvlederlaser: i optisk pumpet laser fungerer injeksjonslaserdioden som en ekstern pumpe. III & v gruppe halvledermaterialer fungere som en basis. Og forsterkningen oppnås ved stimulert utslipp.

det gir flere fordeler som forebygging av forstyrrelser forårsaket av elektrodestrukturen. Dessuten gir det også en fordel med bølgelengdevalg.

Laserdiode L-I Egenskaper

lysenergien øker med økning i laserstrøm, men det er avhengig av temperatur. Det er tydelig fra kurven at lysenergien øker etter en bestemt terskellaserstrøm. Denne terskelverdien av laserstrømmen øker eksponentielt med temperaturen.

ved en høyere temperatur øker terskelverdien av laserstrøm opp til hvilken lysenergi genereres, også. Dermed er det nødvendig å betjene laserdioden opp til terskelverdien av laserstrøm fordi over denne verdien er det ingen lysenergi. For å få en pålitelig drift, er det nødvendig å bestemme terskelverdien for laserstrøm.

V – I-Egenskaper For Laserdiode

fremspenningen til laserdioden er generelt rundt 1,5 V. Selv om fremspenningen avhenger av driftstemperaturen. Variansen av strøm i dioden med spenningen kan forstås ved hjelp av under diagram.

Fordeler Med Laserdiode

1. Lavt strømforbruk enhet.
2. Økonomisk som kostnaden for produksjon og drift er lav.
3. den kan betjenes i lang tid.
4. Bærbar på grunn av sin lille størrelse og interne arkitektur.
5. Svært pålitelig og svært effektiv.

Ulemper Med Laserdiode

1. disse er temperaturavhengige og dermed påvirkes driften av endringen i driftstemperaturen.
2. det er ikke egnet for bruk med høy effekt.

Anvendelser Av Laserdiode

1. Fiber optisk kommunikasjonssystem.
2. Strekkodelesere.
3. Laserutskrift og laserskanning.
4. Avstandsmålere.
5. i medisinske felt i kirurgiske instrumenter.
6. I CD-spillere og DVD-opptaker.

Dette er noen av de betydelige anvendelsene TIL LASERDIODEN. Blant alle disse programmene er det mest avgjørende riket der laserdiode finner sin søknad optisk fiber kommunikasjonssystem.