Лазерный диод — это полупроводниковое устройство, аналогичное светодиоду. Он использует p-n переход для излучения когерентного света, в котором все волны имеют одинаковую частоту и фазу. Этот когерентный свет создается лазерным диодом с использованием процесса, который сокращенно называется лазером. А поскольку для получения лазерного излучения используется p-n переход, это устройство называется лазерным диодом. Кстати диодные лазеры купить в Москве можно по ссылке.
Из всех устройств, которые производят лазерный свет, наиболее эффективными являются лазерные диоды или полупроводниковые лазеры, и они поставляются в небольших упаковках. Поэтому они широко используются в различных устройствах, таких как лазерные принтеры, считыватели штрихкодов, системы безопасности, автономные транспортные средства (лидары), волоконно-оптические средства связи и т.д.
Как работает лазерный диод?
Работа лазерного диода проходит в три основных этапа:
- Поглощение энергии. Лазерный диод состоит из p-n перехода. Когда на p-n переход подается определенное напряжение, электроны поглощают энергию и переходят на более высокий энергетический уровень.
- Спонтанное излучение. Когда электроны падают с более высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень, разница в энергии преобразуется в фотоны или электромагнитное излучение. Этот же процесс используется для получения света в светодиодах. Энергия испускаемого фотона определяется разницей между двумя энергетическими уровнями.
- Стимулированное излучение. Нам нужно больше когерентных фотонов от лазерного диода, чем тех, которые испускаются в процессе спонтанного излучения. С обеих сторон диода используется частично отражающее зеркало, так что фотоны, высвобожденные в результате спонтанного излучения, задерживаются в p-n переходе до тех пор, пока их концентрация не достигнет порогового значения. Эти захваченные фотоны стимулируют возбужденные электроны к рекомбинации. Это приводит к высвобождению большего количества фотонов, которые находятся в точной фазе с начальными фотонами, и поэтому выход усиливается. Как только концентрация фотонов превышает пороговое значение, они выходят из частично отражающих зеркал, в результате чего получается яркий монохроматический когерентный свет.
