Ինչ է լազերային դիոդը

Ինչ է լասեր դիոդը?

Լասեր դիոդի սահմանումը

Լասեր դիոդը սահմանվում է որպես դիոդ, որը կարող է գեներացնել լասեր լույս, երբ էլեկտրոնային հոսքով հաստատուն է շեղվում հոսանքով։ Այն բաղկացած է պ-ն միացման կետից և համարժեք շերտից, որը կազմում է պ-հ-ն կառուցվածքը։ Համարժեք շերտը այն ակտիվ շրջանն է, որտեղ լույսը գեներացվում է էլեկտրոնների և թափառների վերամիավորման հետևանքով։

Պ-ն շրտերը շատ խոշոր են մոլորացված անձեռններով ավելորդ կարիերներ ստեղծելու համար, իսկ համարժեք շերտը չմոլորացված կամ թեթև մոլորացված է օպտիկական ամպլիֆիկացիա անցնելու համար։ Համարժեք շերտի ծայրերը գծված են անդրադարձ նյութերով, մեկը լիովին անդրադարձ և մեկը մասնակի անդրադարձ, որպեսզի կազմակերպվի օպտիկական նախանիշ, որը սեղմում է լույսը և բարձրացնում է ստիմուլացված թողումը։

Ստիմուլացված թողումը տեղի է ունենում, երբ մուտքային ֆոտոնը առաջացնում է ուժեղացված էլեկտրոնի ընկնելու ավելի ցածր էներգիայի մակարդակ և թողնել մեկ այլ ֆոտոն, որը նույնն է մուտքային ֆոտոնի հետ հաճախությամբ, փուլով, բևեռացմամբ և ուղղությամբ։ Այս կերպ, նախանիշում գտնվող ֆոտոնների քանակը աճում է ցուցչային համար, ստեղծելով կոհերենտ լույսի լույս, որը դուրս է գալիս մասնակի անդրադարձ ծայրից։

Լասեր լույսի ալիքային երկարությունը փոփոխվում է սեմիկոնդուկտորի նյութի հատուկ հարաբերության և օպտիկական նախանիշի երկարության հետ, հնարավորություն տալով թողում են էլեկտրամագնիսական սպեկտրի տարբեր տիրույթներում, իրարից ինֆրակարմիր մինչև ультрафիոլետային։

Գործողության մեխանիզմ

Լասեր դիոդը աշխատում է առաջացնելով դիրեկտ լարում պ-ն միացման կետում, որը հետևանքով հոսանք է հոսում սարքում։ Հոսանքը ներմուծում է էլեկտրոններ ն-տիպ շրջանից և թափառներ պ-տիպ շրջանից համարժեք շերտ, որտեղ նրանք վերամիավորվում են և էներգիա թողնում ֆոտոնների տեսքով։

Այդ ֆոտոններից որոշները նախապես են թողնում պատահական ուղղություններով, իսկ մյուսները ստիմուլացվում են գոյություն ունեցող ֆոտոններով նախանիշում նույն փուլով թողնելու համար։ Ստիմուլացված ֆոտոնները կընկնում են և կհանգում են անդրադարձ ծայրերի միջև, առաջացնելով ավելի ստիմուլացված թողում և ստեղծելով բնակության հակադարձում, որտեղ ուժեղացված էլեկտրոնները շատ են ոչ ուժեղացվածներից։

Երբ բնակության հակադարձումը հասնում է սահմանային մակարդակ, ստացվում է կայուն լասեր ելք, որտեղ ստիմուլացված թողումը հավասար է ֆոտոնների կորստի հարաբերակցության հետ հաղորդումից կամ բացակայության հետ։ Լասեր դիոդի ելքի հզորությունը կախված է մուտքային հոսանքից և սարքի էֆեկտիվությունից։

Ելքի հզորությունը կախված է սարքի ջերմունակությունից. բարձր ջերմունակությունը նվազում է էֆեկտիվությունը և բարձրացնում է սահմանային հոսանքը, որը պահանջում է համար օպտիմալ աշխատանք սահմանափակող համակարգեր։

Լասեր դիոդների տեսակները

Լասեր դիոդները դասակարգվում են տարբեր տեսակների ըստ նրանց կառուցվածքի, գործողության ռեժիմի, ալիքային երկարության, ելքի հզորության և կիրառման։ Որոշ ընդհանուր տեսակներն են.

• Միամոդ լասեր դիոդներ

• Բազմությամոդ լասեր դիոդներ

• Մաստեր օսցիլատոր հզորության ամպլիֆիկատոր (MOPA) լասեր դիոդներ

• Վերтикаլ նախանիշ մակերեսային թողող լասեր (VCSEL) դիոդներ

• Բաշխված հետադրում (DFB) լասեր դիոդներ

• Արտաքին նախանիշ դիոդ լասեր (ECDLs)

Լասեր դիոդների կիրառությունները

• Օպտիկական պահպանում

• Օպտիկական հաղորդակցություն

• Օպտիկական սկանավորում

• Օպտիկական զգում

• Օպտիկական ցուցադրում

• Օպտիկական վիրահատություն

Լասեր դիոդների առավելությունները

• Փոքր չափեր

• Նիստ էներգիա համար

• Բարձր էֆեկտիվություն

• .getLong կյանք

• Բազմանմուշություն

Լասեր դիոդների թերությունները

• Ջերմային ạyավետություն

• Օպտիկական հետադրում

• Մոդի հոլովորում

• Գնի բարձրություն

Ընդհանուր պատկեր

Լասեր դիոդը սեմիկոնդուկտորային սարք է, որը ստեղծում է կոհերենտ լույս ստիմուլացված թողումի գործընթացով։ Այն նման է լույս թողնող դիոդի (LED), բայց ունի ավելի բարդ կառուցվածք և ավելի արագ պատասխանատարություն։

Լասեր դիոդը բաղկացած է պ-ն միացման կետից և համարժեք շերտից, որը կազմում է պ-հ-ն կառուցվածքը։ Համարժեք շերտը այն ակտիվ շրջանն է, որտեղ լույսը գեներացվում է էլեկտրոնների և թափառների վերամիավորման հետևանքով։

Լասեր դիոդը աշխատում է առաջացնելով դիրեկտ լարում պ-ն միացման կետում, որը հետևանքով հոսանք է հոսում սարքում։ Հոսանքը ներմուծում է էլեկտրոններ ն-տիպ շրջանից և թափառներ պ-տիպ շրջանից համարժեք շերտ, որտեղ նրանք վերամիավորվում են և էներգիա թողնում ֆոտոնների տեսքով։

Այդ ֆոտոններից որոշները նախապես են թողնում պատահական ուղղություններով, իսկ մյուսները ստիմուլացվում են գոյություն ունեցող ֆոտոններով նախանիշում նույն փուլով թողնելու համար։ Ստիմուլացված ֆոտոնները կընկնում են և կհանգում են անդրադարձ ծայրերի միջև, առաջացնելով ավելի ստիմուլացված թողում և ստեղծելով բնակության հակադարձում, որտեղ ուժեղացված էլեկտրոնները շատ են ոչ ուժեղացվածներից։

Երբ բնակության հակադարձումը հասնում է սահմանային մակարդակ, ստացվում է կայուն լասեր ելք, որտեղ ստիմուլացված թողումը հավասար է ֆոտոնների կորստի հարաբերակցության հետ հաղորդումից կամ բացակայության հետ։ Լասեր դիոդի ելքի հզորությունը կախված է մուտքային հոսանքից և սարքի էֆեկտիվությունից։

Լասեր լույսի ալիքային երկարությունը կախված է սեմիկոնդուկտորի նյութ