Mikä on laserdiodi

Laser-laite, joka pystyy lähettämään laservaloa. Ensimmäinen mikroaaltokvanttivahvistin valmistettiin vuonna 1954 ja saatiin erittäin koherentti mikroaaltosäde. Vuonna 1958 A.L. Xiaoluo ja C.H. Towns laajensi mikroaaltokvanttivahvistimen periaatetta optiselle taajuusalueelle. Vuonna 1960 T.H. Mayman ja muut tekivät ensimmäisen rubiinilaserin. Vuonna 1961 A. Jia Wen ja muut valmistivat helium-neonlaserin. Vuonna 1962 R.N. Hall ja muut loivat galliumarsenidipuolijohdelaserin. Tulevaisuudessa lasereita tulee olemaan yhä enemmän. Työvälineen mukaan laserit voidaan jakaa neljään luokkaan: kaasulaserit, kiinteä laserit, puolijohdelaserit ja värilaserit. Viime aikoina on myös kehitetty vapaiden elektronien lasereita. Suuritehoiset laserit ovat yleensä pulssilähtöisiä.

Historia:

Lasertekniikan avainkonsepti syntyi jo vuonna 1917, kun Einstein ehdotti "stimuloitua emissiota". Termi laser oli kerran kiistanalainen; Gordon Gould oli ensimmäinen henkilö, joka käytti tätä termiä levyissä.
Vuonna 1953 amerikkalainen fyysikko Charles Harde Towns ja hänen oppilaansa Arthur Xiao Luo tekivät ensimmäisen mikroaaltokvanttivahvistimen ja saivat erittäin koherentin mikroaaltosäteen.
Vuonna 1958 C.H. Towns ja A. L. Xiao Luo laajensivat mikroaaltokvanttivahvistimien periaatteen optiselle taajuusalueelle.
Vuonna 1960 T.H. Theodore Mayman teki ensimmäisen rubiinilaserin.
Vuonna 1961 iranilainen tiedemies A. Javin ja muut tekivät helium-neonlaserin.
Vuonna 1962 R.N. Hall ja muut loivat galliumarsenidipuolijohdelaserin.
Etelä-Afrikan tiede- ja teollisuustutkimusneuvoston kansallisen laserkeskuksen tutkijat kehittivät vuonna 2013 maailman ensimmäisen digitaalisen laserin, mikä avasi uusia mahdollisuuksia lasersovelluksille. Tutkimustulokset julkaistiin brittiläisessä Nature Communications -lehdessä 2.8.2013.

Lasertyypit ja sovellukset:
Laserin lähettämän valon laatu on puhdasta ja spektri vakaa, jota voidaan käyttää monella tavalla.
Rubiinilaser: Alkuperäinen laser oli se, että rubiinia viritti kirkkaasti vilkkuva lamppu, ja tuotettu laser oli "pulssilaser" jatkuvan ja vakaan säteen sijaan. Tämän laserin tuottaman säteen laatu eroaa olennaisesti nyt käyttämämme laserdiodin tuottamasta laserista. Tämä vain muutaman nanosekunnin kestävä voimakas valosäteily soveltuu erittäin hyvin helposti liikkuvien kohteiden, kuten ihmisten holografisten muotokuvien, kuvaamiseen. Ensimmäinen lasermuotokuva syntyi vuonna 1967. Rubiinilaserit vaativat kalliita rubiineja ja voivat tuottaa vain lyhyttä pulssivaloa.
He-Ne-laser: Vuonna 1960 tutkijat Ali Javan, William R. Brennet Jr. ja Donald Herriot suunnittelivat He-Ne-laserin. Tämä on ensimmäinen kaasulaser. Tämän tyyppistä laseria käyttävät yleisesti holografiset valokuvaajat. Kaksi etua: 1. Tuottaa jatkuvaa lasertulostusta; 2. Älä tarvitse salamalamppua valon herättämiseen, vaan käytä sähköistä herätekaasua.
Laserdiodi: Laserdiodi on yksi yleisimmin käytetyistä lasereista. Ilmiötä, jossa elektronit ja aukot yhdistyvät spontaanisti diodin PN-liitoksen molemmilla puolilla valon lähettämiseksi, kutsutaan spontaaniksi emissioksi. Kun spontaanin säteilyn tuottama fotoni kulkee puolijohteen läpi, kun se ohittaa emittoidun elektroni-reikäparin läheisyyden, se voi virittää nämä kaksi yhdistämään uudelleen ja tuottamaan uusia fotoneja. Tämä fotoni saa innostuneet kantajat yhdistymään ja lähettämään uusia fotoneja. Ilmiötä kutsutaan stimuloiduksi emissioniksi. Jos syötetty virta on riittävän suuri, muodostuu lämpötasapainotilan vastainen kantoaaltojakauma eli populaatioinversio. Kun aktiivisen kerroksen kantajat ovat suuressa määrässä inversioita, pieni määrä spontaania säteilyä tuottaa indusoitua säteilyä resonanssiontelon molemmissa päissä tapahtuvan edestakaisen heijastuksen seurauksena, mikä johtaa taajuusselektiiviseen resonanssipositiiviseen takaisinkytkentään tai tietyn tason saavuttamiseen. taajuus. Kun vahvistus on suurempi kuin absorptiohäviö, PN-liitoksesta voidaan lähettää koherentti valo, jossa on hyvät spektriviivat-laservalo. Laserdiodin keksintö mahdollistaa lasersovellusten nopean yleistymisen. Erilaisia ​​tiedonskannauksia, optista kuituviestintää, laseretäisyyttä, lidaria, laserlevyjä, laserosoittimia, supermarkettien kokoelmia jne. kehitetään ja popularisoidaan jatkuvasti.