Отваря главното меню

Лазерен диод е лазер, в който активната среда е прекозоннен полупроводник, подобен на този, използван при светодиодите.

Лазерен диод
Diode laser.jpg
Лазерен диод, поставен до монета за сравнение на размера
Изобретен Робърт Н. Хол (Robert Noel Hall, 1962 г.)
Лазерен диод в Общомедия

Прекозонни полупроводници са тези, при които състоянието с минимална енергия от зоната на проводимост и състоянието с максимална енергия от валентната зона се характеризират с еднакъв квазиимпулс (k-вектор, вълновия вектор на кристалната решетка). Това позволява директни електронни преходи между двете нива, като енергийната разлика се излъчва под формата на квант светлина. Типичен представител е GaAs, какъвто е и първият лазерен диод. При непрекозонните полупроводници, какъвто е силицият, преходът между двете нива се получава с участието на трета частица (квазичастица), която да спомогне за изпълнението на Закона на запазване на импулса.

Заради ниската си себестойност лазерните диоди са най-масово произвежданият вид лазер в наши дни. През 2004 г. са продадени около 733 милиона броя,[1] в сравнение с 131 000 от други видове лазери.[2] Използват се в телекомуникациите (за пренос на информация по оптични влакна), за запис и възпроизвеждане на оптични носители на данни (CD и DVD), за лазерни показалки, за разчитане на баркодове и т.н. Мощните лазерни диоди се използват като източник на оптично напомпване на други лазери, като това напомпване е много по-ефективно от ламповото.

Съдържание

Типични дължини на вълните и приложениеРедактиране

Контролирайки различните съотношения на химичните елементи Al, As, Ga, In, N, P, дължината на вълната на получения лазер или светодиод може да се променя.

Видима светлинаРедактиране

  • 405 nmInGaN, синьо-виолетов лазер, използва се за Blu-ray диск и HD DVD устройства
  • 445 – 465 nmInGaN, сини многомодови лазерни диоди, разработени наскоро (2010) за безживачни и ярки прожектори
  • 510 – 525 nmInGaN, зелени диоди, разработени наскоро от Nichia и OSRAM за лазерни прожектори.[3]
  • 635 nmAlGaInP, по-добри лазерни показалки, със същата мощност, но субективно два пъти по-ярки от тези на 650 nm, поради по-високата чувствителност на окото за тази дължина на вълната
  • 650 – 660 nmGaInP/AlGaInP, CD и DVD устройства, евтини червени лазерни показалки
  • 670 nmAlGaInP, четци на баркодове, първите лазерни показалки (вече са излезли от употреба, заменени са от по-ярки диоди на 650 nm)

ИнфрачервениРедактиране

  • 760 nmAlGaInP, измерване на концентрацията на газ: O
    2
  • 785 nmGaAlAs, Компактдиск устройства
  • 808 nmGaAlAs, лазерно напомпване за твърдотелни лазери, най-често за лазери с Nd дотирани среди (Nd:YAG, Nd:YVO
    4
    )
  • 848 nmЛазени мишки
  • 980 nmInGaAs лазерно напомпване за твърдотелни лазери, най-често за лазери с Yb дотирани среди (Yb:YAG), могат да се ползват и за Er дотирани среди (Er:YAG, Er:CaF
    2
    , Er:Lu
    2
    O
    3
    )
  • 1064 nmAlGaAs, оптични комуникации
  • 1310 nmInGaAsP, InGaAsN, оптични комуникации
  • 1480 nmInGaAsP, напомпване за оптични усилватели
  • 1512 nmInGaAsP, измерване на концентрацията на газ: NH
    3
  • 1550 nmInGaAsP, InGaAsNSb, оптични комуникации
  • 1625 nmInGaAsP, оптични комуникации, обслужващ канал
  • 1654 nmInGaAsP, измерване на концентрацията на газ: CH
    4
  • 1877 nmGaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: H
    2
    O
  • 2004 nmGaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: CO
    2
  • 2330 nmGaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: CO
  • 2680 nmGaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: CO
    2
  • 3030 nmGaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: C
    2
    H
    2
  • 3330 nmGaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: CH
    4

ИзточнициРедактиране

  1. Steele, Robert V.. Diode-laser market grows at a slower rate. // Laser Focus World 41 (2). 2005.
  2. Kincade, Kathy. Laser Marketplace 2005: Consumer applications boost laser sales 10%. // Laser Focus World 41 (1). 2005.
  3. Lingrong Jian. GaN-based green laser diodes. // Journal of Semiconductors 37 (11). 2016. с. 111001.