Poluvodnički laseri, poznati i kao laserske diode, su laseri koji koriste poluvodičke materijale kao radne materijale. Ima karakteristike male veličine i dugog životnog vijeka, a može se koristiti jednostavnom injekcijskom strujom za pumpanje svog radnog napona i struje kompatibilne s integriranim krugovima, tako da se može monolitno integrirati.
Zbog ovih prednosti, poluvodički diodni laseri su naširoko korišteni u laserskoj komunikaciji, optičkoj pohrani, optičkim žiroskopima, laserskom tisku, dometa i radara.
Princip laserske emisije svetlosti
Laser mora da ispunjava sledeće uslove:
1. Preokret stanovništva;
2. Mora postojati rezonantna šupljina, koja može igrati ulogu optičke povratne informacije i formirati lasersku oscilaciju; formiranje različitih oblika, najjednostavnija je rezonantna šupljina Fabry-Parrot.
3.Treće, laser mora ispunjavati uvjet praga, odnosno dobitak mora biti veći od ukupnog gubitka.
Karakteristike poluvodičkog lasera
Poluvodički laser je vrsta laserskih uređaja s poluvodičkim materijalom kao radnom supstancom. Rođena je 1962. godine. Pored zajedničkih karakteristika lasera, ima i sljedeće prednosti:
(1) male veličine i male težine;
(2) niska pogonska snaga i struja;
(3) visoka efikasnost i dug radni vek;
(4) Može se direktno modulirati električnom energijom;
(5) Optoelektronska integracija s različitim optoelektronskim uređajima lako je ostvariti;
(6) Kompatibilan je s tehnologijom proizvodnje poluvodiča; moguća je masovna proizvodnja.
Zbog ovih karakteristika, poluvodički laseri su od svog postanka dobili veliku pažnju i istraživanje iz cijelog svijeta. Postao je najbrže rastući, najčešće korišteni laser na svijetu, prvi koji je izašao iz laboratorija za komercijalizaciju i najveći izlazni iznos.
Princip rada poluvodičkog lasera
Princip rada poluvodičkih lasera je metoda pobude, koja koristi poluvodičke materijale (tj. Upotrebu elektrona) za prelazak između energetskih opsega za emitiranje svjetlosti. Površina cijepanja poluvodičkog kristala formira dva paralelna ogledala kao ogledala kako bi formirala rezonantnu šupljinu kako bi svjetlost oscilirala i dobila povratnu informaciju. Pojačava se zračenje koje stvara svjetlost i proizvodi se laserska svjetlost.
Poluvodnički laseri rade ubrizgavanjem nosača. Za lasersko zračenje moraju biti ispunjena tri osnovna uvjeta:
(1) Da bi se proizvela dovoljna inverzijska raspodjela populacije, to jest, broj čestica visokog energetskog stanja dovoljno je veći od broja s niskoenergetskim;
(2) postoji prikladna rezonantna šupljina koja može igrati povratnu funkciju, tako da se fotoni stimulirane emisije razmnožavaju, stvarajući tako lasersku oscilaciju;
(3) Mora se ispuniti određeni prag da bi se dobivanje fotona učinilo jednakim ili većim od gubitka fotona.
