Co to jest dioda laserowa

Laser – urządzenie zdolne do emitowania światła laserowego. Pierwszy mikrofalowy wzmacniacz kwantowy powstał w 1954 roku i uzyskano wysoce spójną wiązkę mikrofalową. W 1958 r. A.L. Xiaoluo i C.H. Miasta rozszerzyły zasadę działania mikrofalowego wzmacniacza kwantowego na zakres częstotliwości optycznych. W 1960 roku T.H. Mayman i inni stworzyli pierwszy laser rubinowy. W 1961 r. A. Jia Wen i inni wykonali laser helowo-neonowy. W 1962 r. R.N. Hall i inni stworzyli laser półprzewodnikowy z arsenku galu. W przyszłości będzie pojawiać się coraz więcej rodzajów laserów. W zależności od czynnika roboczego lasery można podzielić na cztery kategorie: lasery gazowe, lasery stałe, lasery półprzewodnikowe i lasery barwnikowe. Ostatnio opracowano również lasery na swobodnych elektronach. Lasery o dużej mocy mają zwykle wyjście impulsowe.

Historia:

Kluczowe pojęcie w technologii laserowej powstało już w 1917 roku, kiedy Einstein zaproponował „emisję wymuszoną”. Termin laser był kiedyś kontrowersyjny; Gordon Gould był pierwszą osobą, która użyła tego terminu w zapisach.
W 1953 roku amerykański fizyk Charles Harde Towns i jego uczeń Arthur Xiao Luo stworzyli pierwszy mikrofalowy wzmacniacz kwantowy i uzyskali wysoce spójną wiązkę mikrofalową.
W 1958 r. CH. Towns i A.L. Xiao Luo rozszerzyli zasadę działania mikrofalowych wzmacniaczy kwantowych na zakres częstotliwości optycznych.
W 1960 roku T.H. Theodore Mayman stworzył pierwszy laser rubinowy.
W 1961 r. irański naukowiec A. Javin i inni wykonali laser helowo-neonowy.
W 1962 r. R.N. Hall i inni stworzyli laser półprzewodnikowy z arsenku galu.
W 2013 r. naukowcy z Krajowego Centrum Laserowego Rady ds. Badań Naukowych i Przemysłu Republiki Południowej Afryki opracowali pierwszy na świecie laser cyfrowy, otwierając nowe perspektywy zastosowań laserów. Wyniki badań opublikowano w brytyjskim czasopiśmie Nature Communications 2 sierpnia 2013 roku.

Rodzaje i zastosowania laserów:
Jakość światła emitowanego przez laser jest czysta, a widmo stabilne, co można wykorzystać na wiele sposobów.
Laser rubinowy: Oryginalny laser był tym, że rubin był wzbudzany przez jasną migającą żarówkę, a wytwarzany laser był „laserem impulsowym”, a nie ciągłą i stabilną wiązką. Jakość wiązki wytwarzanej przez ten laser zasadniczo różni się od lasera wytwarzanego przez diodę laserową, której obecnie używamy. Ta intensywna emisja światła, która trwa tylko kilka nanosekund, doskonale nadaje się do rejestrowania łatwo poruszających się obiektów, takich jak holograficzne portrety ludzi. Pierwszy portret laserowy narodził się w 1967 roku. Lasery rubinowe wymagają drogich rubinów i mogą wytwarzać jedynie światło o krótkich impulsach.
Laser He-Ne: W 1960 roku naukowcy Ali Javan, William R. Brennet Jr. i Donald Herriot zaprojektowali laser He-Ne. To pierwszy laser gazowy. Ten rodzaj lasera jest powszechnie używany przez fotografów holograficznych. Dwie zalety: 1. Wytwarzaj ciągłe wyjście laserowe; 2. Nie potrzebujesz lampy błyskowej do wzbudzenia światła, ale użyj elektrycznego gazu wzbudzającego.
Dioda laserowa: Dioda laserowa jest jednym z najczęściej używanych laserów. Zjawisko spontanicznej rekombinacji elektronów i dziur po obu stronach złącza PN diody w celu wyemitowania światła nazywamy emisją spontaniczną. Kiedy foton generowany przez promieniowanie spontaniczne przechodzi przez półprzewodnik, po przejściu w pobliżu wyemitowanej pary elektron-dziura, może wzbudzić je w celu ponownego połączenia i wytworzenia nowych fotonów. Ten foton indukuje wzbudzone nośniki do rekombinacji i emitowania nowych fotonów. Zjawisko to nazywa się emisją wymuszoną. Jeśli wstrzyknięty prąd jest wystarczająco duży, powstanie rozkład nośników przeciwny do stanu równowagi termicznej, czyli inwersja populacji. Gdy nośniki w warstwie aktywnej znajdują się w dużej liczbie inwersji, niewielka ilość promieniowania spontanicznego wytwarza promieniowanie indukowane w wyniku odbicia zwrotnego na obu końcach wnęki rezonansowej, co skutkuje dodatnim sprzężeniem zwrotnym selektywnym częstotliwościowo lub uzyskaniem pewnego częstotliwość. Gdy wzmocnienie jest większe niż strata absorpcji, ze złącza PN może być emitowane spójne światło z dobrymi liniami widmowymi-światło laserowe. Wynalezienie diody laserowej pozwala na szybką popularyzację zastosowań laserów. Nieustannie rozwijane i popularyzowane są różnego rodzaju skanowanie informacji, komunikacja światłowodowa, dalmierze laserowe, lidar, dyski laserowe, wskaźniki laserowe, kolekcje supermarketów itp.