Pooljuhtlaserid, tuntud ka kui laserdioodid, on laserid, mis kasutavad poolmaterjalidena töömaterjale. Sellel on väiksus ja pikk kasutusiga ning see võib kasutada lihtsat sissepritsevoolu, et tööpinget ja voolu ühildada integreeritud vooluahelatega, nii et seda saab monoliitselt integreerida.
Nende eeliste tõttu on pooljuhtdioodlaserid olnud laialdaselt kasutatavad laserside, optilise mäluseadme, optiliste güroskoopide, laserprintimise, kauguse ja radari jaoks.
Laservalgusemissiooni põhimõte
Laser peab vastama järgmistele tingimustele:
1. rahvastiku ümberpööramine;
2. Peab olema resonantsõõnsus, mis võib mängida optilise tagasiside rolli ja moodustada laseri võnkumist; mitmesuguste vormide moodustumine, kõige lihtsam on Fabry-Parroti resonantsõõnsus.
3. Kolmandaks, laser peab vastama lävitingimustele, see tähendab, et võimendus peab olema suurem kui kogukaotus.
Pooljuhtide laseromadused
Pooljuhtide laser on teatud tüüpi laserseadmed, mille tööainena kasutatakse pooljuhtmaterjali. See sündis 1962. aastal. Lisaks laserite ühistele omadustele on sellel ka järgmised eelised:
(1) väike suurus ja kerge;
2) väike sõiduvõimsus ja voolutugevus;
(3) kõrge kasutegur ja pikk tööiga;
(4) Seda saab elektrienergiaga otse moduleerida;
(5) Optoelektroonilist integreerimist erinevate optoelektrooniliste seadmetega on lihtne;
(6) ühilduv pooljuhtide tootmistehnoloogiaga; masstootmine on võimalik.
Nende omaduste tõttu on pooljuhtlaserid kogu nende loomisest alates pälvinud ulatuslikku tähelepanu ja uurimistööd kogu maailmas. See on muutunud maailmas kõige kiiremini kasvavaks, enimkasutatavamaks laseriks, esimene, mis väljub laborist kommertsialiseerimiseks, ja suurim väljundväärtus.
Pooljuhtlaseri tööpõhimõte
Pooljuhtlaserite tööpõhimõte on ergastamismeetod, mille puhul energiavööndite vaheliseks üleminekuks valguse eraldamiseks kasutatakse pooljuhtmaterjale (see tähendab elektronide kasutamist). Pooljuhtkristalli lõhestuspind moodustab peeglina kaks paralleelset peeglit, moodustades resonantsõõnsuse, mis muudab valguse võnkeks ja tagasisideks. Valgust genereeriv kiirgus võimendatakse ja laservalgus väljastatakse.
Pooljuhtlaserid töötavad kandjaid süstides. Laserkiirguse jaoks peavad olema täidetud kolm põhitingimust:
(1) Piisava populatsiooni inversioonijaotuse saamiseks, see tähendab, et suure energiaga osakeste arv on piisavalt suurem kui madala energiatarbega olekus;
(2) On olemas sobiv resonantsõõnsus, mis suudab täita tagasiside funktsiooni, nii et stimuleeritud emissiooni footonid vohaksid, tekitades seeläbi laseri võnkumisi;
(3) Kui footoni võimendus on võrdne või suurem kui footoni kaotus, peab olema täidetud teatav lävenditingimus.
