Puslaidininkiniai lazeriai, taip pat žinomi kaip lazeriniai diodai, yra lazeriai, kurie naudoja puslaidininkines medžiagas kaip darbines medžiagas. Jis pasižymi mažu dydžiu ir ilgaamžiškumu, todėl gali naudoti paprastą įpurškimo srovę, kad galėtų siurbti darbinę įtampą ir srovę, suderinamą su integruotomis grandinėmis, todėl gali būti monolitiškai integruotas.
Dėl šių pranašumų puslaidininkiniai diodų lazeriai buvo plačiai naudojami lazerių ryšiuose, optiniuose kaupikliuose, optiniuose giroskopuose, lazeriniame spausdinime, diapazonuose ir radaruose.
Lazerio šviesos sklidimo principas
Lazeris turi atitikti šias sąlygas:
1. Gyventojų skaičiaus pokytis;
2. Turi būti rezonansinė ertmė, galinti atlikti optinį grįžtamąjį ryšį ir suformuoti lazerio virpesius; formuojant įvairias formas, paprasčiausia yra Fabry-Parrot rezonansinė ertmė.
3. Trečia, lazeris turi atitikti slenksčio sąlygą, tai yra, stiprinimas turi būti didesnis už bendrą nuostolį.
Puslaidininkių lazerio charakteristikos
Puslaidininkinis lazeris yra lazerinis įtaisas, kurio darbinė medžiaga yra puslaidininkinė medžiaga. Jis gimė 1962 m. Be bendrųjų lazerių savybių, jis taip pat turi šiuos privalumus:
(1) mažas dydis ir lengvas svoris;
2) maža važiavimo galia ir srovė;
(3) didelis efektyvumas ir ilgas darbo laikas;
(4) jį gali tiesiogiai modifikuoti elektra;
(5) lengva realizuoti optoelektroninę integraciją su įvairiais optoelektroniniais prietaisais;
(6) suderinamas su puslaidininkių gamybos technologija; galima masinė gamyba.
Dėl šių savybių puslaidininkiniai lazeriai nuo pat jų įkūrimo sulaukė didelio dėmesio ir tyrimų iš viso pasaulio. Tai tapo sparčiausiai augančiu, plačiausiai naudojamu lazeriu pasaulyje, pirmuoju išėjusio iš laboratorijos komercializacijos tikslais, o didžiausia išėjimo vertė.
Puslaidininkinio lazerio veikimo principas
Puslaidininkių lazerių veikimo principas yra sužadinimo metodas, kurio metu naudojamos puslaidininkinės medžiagos (tai yra elektronų naudojimas) pereinant tarp energijos juostų, kad būtų skleidžiama šviesa. Puslaidininkio kristalo skilimo paviršius sudaro du lygiagrečius veidrodžius kaip veidrodžius, sudarydami rezonansinę ertmę, kad šviesa svyruotų ir grįžtamasis ryšys. Spinduliuotė, sukurianti šviesą, yra sustiprinta, o lazerio šviesa sklinda.
Puslaidininkiniai lazeriai veikia įpurškiant nešiklius. Lazerio spinduliavimui turi būti įvykdytos trys pagrindinės sąlygos:
(1) norint gauti pakankamą gyventojų inversijos pasiskirstymą, tai yra, didelės energijos būsenos dalelių skaičius yra pakankamai didesnis nei mažai energijos naudojančių būsenų;
(2) Yra tinkama rezonansinė ertmė, galinti atlikti grįžtamojo ryšio funkciją, kad stimuliuojamos emisijos fotonai būtų išplitę ir tokiu būdu generuojami lazerio virpesiai;
(3) Norint, kad fotono padidėjimas būtų lygus arba didesnis už fotono nuostolius, turi būti įvykdyta tam tikra slenksčio sąlyga.
