دیود لیزر چیست و چه کاربردی دارد؟
دیود لیزر چیست و چه کاربردی دارد؟
دیود لیزر یکی از انواع دیود است که کاربرد زیاذی دارد بعضی از کاربرد های دیود لیزر در دستگاه های DVD ، فیبر های نوری ، پرینترهای لیزری و … کاربرد دارد.
دیود لیزر برای تولید لیزر ساختاری مشابه سایر لیزر ها دارد با این تفاوت که ماده فعال درون لیزر برای تولید لیزر از ساختار جامد دارد و از نوع پیوند P-N است.
دیود چیست و ساختار دیود را حتما مطالعه کنید(کلیک کنید)
یکی از مهم ترین مزیت های دیود لیزر اندازه کوک آنها است که در حد یک LED است.
همانطور که در متن انواع LED اشاره کردیم ساختار LED ها مشابه ساختار N-P دیود است. یعنی همانند دیود یک قسمت دارای ساختار نوع P و حفره هستند و قسمت دیگر دارای ناخالصی نوع N (برای الکترون‌های اضافی) است.
در نتیجه دیود لیزر هم مانند LED و دیود ها به صورت بایاس در حالت بایاس مستقیم کار میکند.
یعنی فقط در حالتی کار میکند که مثبت به آند و منفی به کاتد متصل باشد کار میکند.
با عبور جریان الکتریکی، یعنی الکترون‌ها از ناحیه خلیه P-N ، الکترون‌ها جذب حفره‌ها شده و انرژی اضافی خود را به صورت فوتون به ساختار کریستالی سیلیکون می‌دهند. در فیزیک کوانتوم ، فوتون یک کوانتوم انرژی است و برای تشریح ذره‌ای نوسانات هماهنگ اتم ها یک ساختار کریستالی به کار برده می‌شود.
می‌توان گفت که در LEDها نیز مکانیزمی مشابه رخ میدهد؛ با این تفاوت که انرژی اضافی نه به صورت فوتون، بلکه به صورت کوانتوم نور ، یعنی فوتون درآمده و منتشر می‌شود.
دیود لیزر ساختار مشابه با LED دارد با این تفاوت که در پیوند N-P تغییراتی ایجاد شده است که باعث ایجاد نور با مشخصات پرتوی لیزری می شود.
در دیود لیزری معممولا به جای نیمه هادی سیلیکون، از ترکیب آلیاژ آلومینیوم و گالیم آرسنید یا ایندیوم گالیوم آرسنید فسفرید استفاده می‌کنند.
با اتصال جریان الکتریکی به دیود مذکور و عبور الکترون‌ها از ناحیه تخلیه P-N
این روند مشابه حالت گسیل القایی در روند تولید لیزر است.
در لیزر ها عمل پمپاژ نور برای تقویت لیزر انجام می شود بدین صورت که نور در آینه قرار میگیرد و تفقویت شده و سپس آزاد می شود.
در شکل بالا این روند پمپاژ نور توضیح داده شده است.همین روند در دیود لیزر برای تقویت لیزر تولید شده در دیود لیزری مورد استفاده قرار میگیرد.
این فرایند تقویت پرتو لیزر در علم اپتیکال به اپتیک به کاواک فابری پرو (Fabry – Perot Resonant Cavity) معروف است.
پشته دیود لیزر
دیود لیزر های ابتدایی تنها شامل یک پیوند P-N بودند که در نتیجه می‌توانستند یک پرتو منفرد را در فرکانس یا طول موجی خاص تولید کنند.
با پیشرفت تکنولوژی جهیزات مورد نیاز جهت سنتز ساختارهای نیمه‌هادی، فیزیکدانان توانستند در دهه 90 میلادی ساختاری متشکل از چند دیود لیزر را همانند ساختمان بسازند. در واقع منظور از کلمه پشته این است که چندین لایه روی یکدیگر قرار گرفته است. چنین ساختاری به پشته دیود لیزر می گویند.
شکل زیر ساختار پشت دیود را به ضویح نشان میدهد
با کمک این تکنولوژی دیود های لیزری می توانند امواجی با طول موج 1550nm , 1490nm , 1310nm ,… را تولید کنند.
جمع بندی :
این روزهای دیود لیزر کاربرد های بسیار زیادی دارد که خیلی از این کاربرد ها را به چشم ما هم نمی آید ولی همگی با این قطعه کاربردی بسیار سر کار داریم..برای شرکت در دوره ها به لینک آموزشگاه تعمیرات موبایل شیراز فیدار مراجعه کنید و برای مشاهده آموزش ها و تکنیک رایگان تعمیرات موبایل به کانال یوتیوب fidarteam ، آپارات fidarteam و اینستگرام ما به آدرس fidarteam مراجعه کنید
نظرات کاربران