లేజర్ డయోడ్ ఏంటి?

లేజర్ డయోడ్ ఏంటి?

లేజర్ డయోడ్ నిర్వచనం

లేజర్ డయోడ్ అనేది ప్రత్యేక కరణంతో విద్యుత్ ప్రవాహం ను ప్రవహించినప్పుడు లేజర్ కిరణాలను ఉత్పత్తి చేసే డయోడ్. ఇది p-n జంక్షన్‌ని మధ్యలో ఒక అతిరిక్త స్వభావిక ప్రదేశం ఉన్న p-i-n రచన గా ఉంటుంది. ఈ స్వభావిక ప్రదేశం ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు హోల్స్ యొక్క పునర్మిళనం ద్వారా కిరణాలు ఉత్పత్తి చేయబడుతున్న ఆక్టివ్ ప్రదేశం.

p-ప్రకారం మరియు n-ప్రకారం ప్రదేశాలు హోల్స్ మరియు ఎలక్ట్రాన్‌ల అతిరిక్త కార్యకలాపాలు ఉంటాయి, అంతర్ ప్రదేశం తోటి లేదా తక్కువ ప్రమాణంలో డోపింగ్ చేయబడుతుంది కాబట్టి విద్యుత్ ప్రామాణికీకరణ జరిగించగలదు. స్వభావిక ప్రదేశం యొక్క చివరి భాగాలు ప్రతిఫలన పదార్థాలతో ముందుకు వేయబడుతాయి, ఒకటి పూర్తిగా ప్రతిఫలిస్తుంది, మరొకటి పార్ష్వికంగా ప్రతిఫలిస్తుంది, ఇది కిరణాలను త్రాస్ చేసి స్థాపిత ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది.

ఒక ఆగమన ఫోటన్ ఒక ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది ఒక ప్రసన్న ఎలక్ట్రాన్ ఒక తక్కువ శక్తి స్థాయికి వచ్చినప్పుడు మరొక ఫోటన్ ఆగమన ఫోటన్‌ని కోసం ఒక్కొక్క ప్రామాణికీకరణ ప్రమాదాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇదే విధంగా, ప్రతిఫలన ప్రదేశంలో ఫోటన్‌ల సంఖ్య ఘాతాంకంగా పెరుగుతుంది, ఒక సంగతియుతమైన కిరణాన్ని ప్రతిఫలన ప్రదేశం ద్వారా బయటకు వచ్చేస్తుంది.

లేజర్ కిరణాల తరంగాంకం అమ్మిక పదార్థం యొక్క బాండ్ గ్యాప్ మరియు విద్యుత్ ప్రామాణికీకరణ ప్రదేశం యొక్క పొడవు ప్రకారం మారుతుంది, అతిరిక్త కిరణాలు నుండి అల్పవిస్త్ర కిరణాల వరకు విస్తరణ చేయబడుతుంది.

కార్యకలాప మెకానిజం

లేజర్ డయోడ్ అనేది p-n జంక్షన్‌ని ముందుకు వేయబడిన వోల్టేజ్ ద్వారా పనిచేస్తుంది, ఇది ప్రవాహం ను ప్రవహించినప్పుడు. ప్రవాహం నుండి n-ప్రకారం ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు p-ప్రకారం హోల్స్ ను స్వభావిక ప్రదేశంలో ప్రవహించుతుంది, ఇక్కడ వారు పునర్మిళనం చేసి ఫోటన్‌ల రూపంలో శక్తిని విడుదల చేస్తారు.

ఈ ఫోటన్‌లు కొన్ని స్వేచ్ఛగా వివిధ దిశలలో విడుదల చేయబడతాయి, మరికొన్ని ఫోటన్‌లు ప్రతిఫలన ప్రదేశంలో ఉన్న ఫోటన్‌ల ద్వారా ప్రోత్సహించబడతాయి. ప్రోత్సహించబడిన ఫోటన్‌లు ప్రతిఫలన చేసే చివరి భాగాల మధ్య ప్రతిఫలనం చేస్తాయి, ఇది అధిక ప్రోత్సహించబడిన ప్రమాదాన్ని చేస్తుంది మరియు అధిక ప్రసన్న ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉన్న జనాభాను రచిస్తుంది.

ప్రసన్న జనాభా ఒక పరిమిత స్థాయికి చేరినప్పుడు, స్థిరమైన లేజర్ ప్రవాహం ఉంటుంది, ఇది ప్రోత్సహించబడిన ప్రమాదం మరియు ఫోటన్‌ల నష్టం యొక్క రేటు సమానం ఉంటుంది. లేజర్ డయోడ్ యొక్క ప్రవాహం ఇన్పుట్ ప్రవాహం మరియు పరికరం యొక్క కార్యక్షమత పై ఆధారపడుతుంది.

ప్రవాహం పరికర ఉష్ణోగ్రత పై ఆధారపడుతుంది; ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత కార్యక్షమతను తగ్గించుతుంది మరియు పరిమిత ప్రవాహం పెరిగించుతుంది, అందువల్ల అతిప్రముఖ ప్రదర్శన కోసం కొల్లికించే వ్యవస్థలు అవసరం ఉంటాయి.

లేజర్ డయోడ్‌ల రకాలు

లేజర్ డయోడ్‌లు వాటి రచన, పని మోడ్, తరంగాంకం, ప్రవాహం, మరియు ప్రయోజనం పై ఆధారంగా వివిధ రకాలుగా విభజించబడతాయి. కొన్ని ప్రామాణిక రకాలు:

• ఒకే మోడ్ లేజర్ డయోడ్‌లు

• అనేక మోడ్లు లేజర్ డయోడ్‌లు

• మాస్టర్ ఓసిలేటర్ పవర్ అమ్ప్లిఫయర్ (MOPA) లేజర్ డయోడ్‌లు

• వర్టికల్ కేవిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్ (VCSEL) డయోడ్‌లు

• డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫీడ్బ్యాక్ (DFB) లేజర్ డయోడ్‌లు

• ఇక్స్టర్నల్ కేవిటీ డయోడ్ లేజర్స్ (ECDLs)

లేజర్ డయోడ్‌ల ప్రయోజనాలు

• విద్యుత్ స్టోరేజ్

• విద్యుత్ సంప్రదాయం

• విద్యుత్ స్కానింగ్

• విద్యుత్ సెన్సింగ్

• విద్యుత్ ప్రదర్శనం

• విద్యుత్ శస్త్రాస్థ్యం

లేజర్ డయోడ్‌ల ప్రయోజనాలు

• చిన్న పరిమాణం

• తక్కువ శక్తి ఉపయోగం

• ఎక్కువ కార్యక్షమత

• పెద్ద ఆయుహం

• వివిధమైన ప్రయోజనాలు

లేజర్ డయోడ్‌ల దోషాలు

• ఉష్ణోగ్రత సుమారుకులత్వం

• విద్యుత్ ప్రతిఫలనం

• మోడ్ హాపింగ్

• వ్యయం

సారాంశం

లేజర్ డయోడ్ అనేది ఒక సెమికాండక్టర్ పరికరం, ఇది ప్రోత్సహించబడిన ప్రమాదం ద్వారా సంగతియుతమైన కిరణాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్ (LED) కి సమానం, కానీ ఇది ఎక్కువ సంక్లిష్ట రచన మరియు వేగంగా స్పందన చేస్తుంది.

లేజర్ డయోడ్ అనేది p-n జంక్షన్‌ని మధ్యలో ఒక అతిరిక్త స్వభావిక ప్రదేశం ఉన్న p-i-n రచన గా ఉంటుంది. ఈ స్వభావిక ప్రదేశం ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు హోల్స్ యొక్క పునర్మిళనం ద్వారా కిరణాలు ఉత్పత్తి చేయబడుతున్న ఆక్టివ్ ప్రదేశం.