Dioda Laser (LD) merupakan salah satu jenis generator laser yang bahan kerjanya berupa semikonduktor dan merupakan laser solid-state. Kebanyakan dioda laser memiliki struktur yang mirip dengan dioda umum. Karena dioda laser bekerja, proses konversi energi elektron hanya melibatkan dua tingkat energi, dan tidak ada kehilangan energi yang disebabkan oleh celah pita tidak langsung, sehingga efisiensinya relatif tinggi.
Kemajuan teknologi telah memungkinkan laser memasuki berbagai pasar yang terdiversifikasi sebagai instrumen teknis profesional. Dioda laser adalah teknologi laser yang paling banyak digunakan dan merupakan perangkat semikonduktor sederhana. Selama 30 tahun terakhir, daya rata-rata industri dioda laser telah meningkat secara signifikan, sementara harga rata-rata per watt menurun secara eksponensial. Hasilnya, dioda laser menggantikan beberapa teknologi laser dan non-laser yang ada, sekaligus memungkinkan teknologi optik baru menjadi mungkin. Area aplikasi yang sudah mapan untuk dioda laser meliputi penyimpanan data, komunikasi data, dan pemompaan optik laser solid-state. Sebaliknya, pemrosesan material dan penginderaan optik menunjukkan perkembangan pesat segmen pasar dengan banyak aplikasi yang bermunculan.
Dioda laser mencakup dioda laser heterojungsi tunggal (SH), heterojungsi ganda (DH), dan sumur kuantum (QW). Dioda laser kuantum memiliki keunggulan arus ambang rendah dan daya keluaran tinggi, dan merupakan produk utama di pasar. Dibandingkan dengan dioda laser, dioda laser memiliki keunggulan efisiensi tinggi, ukuran kecil, dan umur panjang. Namun, daya keluarannya kecil, linearitasnya buruk, dan monokromatisitasnya kurang baik, sehingga sangat membatasi penerapannya pada sistem TV kabel. Tidak dapat mengirimkan sinyal analog multisaluran berkinerja tinggi. Dalam modul backhaul penerima optik dua arah, dioda laser sumur kuantum umumnya digunakan sebagai sumber cahaya untuk transmisi uplink.
Sebuah pemancar laser tunggal dapat memberikan keluaran daya mulai dari miliwatt hingga beberapa watt. Setiap pemancar laser dapat digunakan sendiri, digabungkan menjadi strip dioda laser untuk pemompaan optik laser solid-state, atau diintegrasikan ke dalam modul dioda laser. kelompok untuk memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi.
Dioda laser adalah komponen laser semikonduktor yang banyak digunakan dalam komunikasi serat optik, perawatan medis, tampilan, dan deteksi radar. Ini memiliki struktur sederhana, teknologi matang, kualitas tinggi dan harga murah, dan banyak digunakan dalam produksi industri dan penelitian ilmiah.
Struktur dioda laser terutama mencakup lima bagian: wilayah tipe-P, wilayah tipe-N, wilayah refleksi tipe-P, wilayah refleksi tipe-N, dan rongga laser. Diantaranya, wilayah tipe P dan wilayah tipe N membentuk sambungan PN, dan wilayah refleksi serta rongga laser adalah struktur optik.
Wilayah tipe P dan wilayah tipe N merupakan bagian dari fungsi utama dioda laser dan juga merupakan faktor penentu pendaran dioda laser. Daerah tipe-P memasukkan positron ke daerah tipe-N, dan daerah tipe-N memasukkan elektron ke daerah tipe-P. Setelah sambungan PN dihasilkan, positron dan elektron bergabung di sambungan PN untuk mengirim foton guna mencapai pendaran. Untuk mencapai pendaran yang cepat, wilayah tipe P dan wilayah tipe N harus memiliki bahan berkualitas tinggi dan teknologi pemrosesan yang rumit.
Fungsi utama daerah refleksi tipe P dan daerah refleksi tipe N adalah untuk memantulkan laser sehingga laser menghasilkan rasio gelombang berdiri pada rongga laser. Pada dioda laser, reflektifitas area refleksi tipe P dan area refleksi tipe N berbeda. Umumnya reflektifitas area refleksi tipe-P sangat rendah, dan reflektifitas area refleksi tipe-N sangat tinggi. Desain seperti itu dapat membuat laser sepenuhnya memantulkan dan berdifusi di rongga laser, sehingga mencapai emisi laser serat mode tunggal yang relatif stabil.
Rongga laser adalah bagian optik terpenting dari dioda laser, dan fungsi utamanya adalah memberikan efek amplifikasi umpan balik optik. Rongga laser umumnya terdiri dari reflektor, salah satunya adalah setengah reflektor dan yang lainnya adalah reflektor tinggi. Rongga optik yang terbentuk di antara kedua reflektor ini dapat mewujudkan pantulan kuanta cahaya secara terus menerus di rongga laser, sehingga meningkatkan efek amplifikasi laser. Dengan menyesuaikan reflektifitas reflektor dan panjang rongga laser, emisi laser dengan panjang gelombang cahaya dan daya keluaran yang berbeda dapat dicapai.
Selain fitur struktural di atas, dioda laser juga mencakup beberapa struktur tambahan, seperti elektroda, substrat, jendela, dll. Struktur ini bukan bagian inti dari dioda laser, tetapi juga penting untuk kinerja dan keandalan dioda laser. dioda laser.
Dioda laser memiliki struktur yang kompak, namun setiap bagiannya memainkan peran penting. Hanya ketika setiap bagian bekerja dalam koordinasi, emisi laser yang cepat dan relatif stabil dapat dicapai. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan, struktur dioda laser juga terus ditingkatkan dan disempurnakan, memberikan dukungan yang lebih baik untuk aplikasi yang lebih luas.
Laser inframerah umumnya digunakan dalam pengukuran jarak, peralatan penerangan, komunikasi, simulasi senjata, dll. Inti dari laser tidak diragukan lagi adalah dioda laser, dan kekuatan dioda laser menentukan besar kecilnya daya pulsa.
Dioda laser juga memiliki struktur dioda biasa yaitu wilayah N, persimpangan PN, dan wilayah P. Ketika tegangan maju diterapkan ke dioda, penghalang sambungan PN akan melemah, memaksa elektron diinjeksikan dari daerah N melalui sambungan PN ke daerah P, dan lubang diinjeksikan dari daerah P melalui sambungan PN ke dalam. wilayah N. Elektron dan lubang yang tidak seimbang yang disuntikkan di dekat sambungan PN akan bergabung kembali, sehingga memancarkan foton.
Namun, foton energik ini acak dalam waktu dan arah, tidak seperti "pemfokusan" laser. Seperti kata pepatah, persatuan adalah kekuatan. Untuk membuat foton “bersatu” dan menghasilkan cahaya koheren dengan arah dan fase yang konsisten, dua kondisi harus dipenuhi: 1. Elektron yang cukup 2. Arah yang konsisten.
Oleh karena itu, jika dioda laser perlu memancarkan laser, ia harus tereksitasi oleh arus berdenyut yang besar, dan harus ada struktur rongga resonansi optik untuk memastikan bahwa elektron memiliki arah yang konsisten. Ini adalah prinsip sederhana dari dioda laser.
Alamat kami
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Distrik Xihu
Nomor telepon
0086 181 5840 0345
Surel
info@brandnew-china.com
