Amplifikasi cahaya dengan emisi radiasi terstimulasi, atau singkatnya laser, adalah perangkat yang menciptakan dan memperkuat radiasi elektromagnetik dengan frekuensi tertentu melalui proses emisi terstimulasi. Dalam laser, semua sinar cahaya memiliki panjang gelombang yang sama dan koheren; mereka dapat melakukan perjalanan jarak jauh tanpa menyebar.
Untuk memahami cara kerja laser, kita harus memahami bagaimana atom memancarkan cahaya. Atom adalah partikel terkecil di dunia, dan mengandung elektron. Dengan memasukkan foton ekstra ke dalam atom, elektron dipaksa berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi, dan sekarang atom berada pada keadaan tereksitasi. Namun, atom yang tereksitasi tidak stabil dan elektron selalu berusaha kembali ke keadaan dasarnya, sehingga melepaskan kelebihan energi yang diperoleh awalnya, sebagai foton radiasi cahaya. Proses ini disebut emisi spontan, seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah. 1.
Laser berisi ruang di mana atom-atom suatu medium tereksitasi, membawa elektronnya ke orbit yang lebih tinggi dengan tingkat energi yang lebih tinggi. Ketika salah satu elektron ini melompat ke tingkat energi yang lebih rendah, ia mengeluarkan energi ekstra sebagai foton dengan frekuensi tertentu. Dengan memasukkan lebih banyak foton ke dalam sistem, foton pada akhirnya akan bertemu dengan atom lain dengan elektron tereksitasi, yang akan merangsang elektron tersebut untuk melompat kembali ke keadaan semula, memancarkan dua atau lebih foton dengan frekuensi yang sama dengan yang pertama dan sefase dengannya. . Efek ini mengalir melalui ruangan, terus-menerus menstimulasi atom-atom lain untuk memancarkan foton yang lebih koheren, dan proses ini disebut emisi terstimulasi. Dengan kata lain, cahaya telah diperkuat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 di bawah ini
Selain itu, cermin di kedua ujung ruangan menyebabkan cahaya memantul maju mundur melintasi medium. Salah satu cermin sebagian transparan, memungkinkan sinar laser keluar dari ujung ruangan tersebut. Dengan mempertahankan jumlah atom yang cukup dalam medium oleh sumber energi eksternal pada tingkat energi yang lebih tinggi, emisi Anda akan terus terstimulasi, dan proses ini disebut inversi populasi. Pada akhirnya, ini menciptakan aliran foton koheren yang merupakan berkas sinar laser kuat yang sangat terkonsentrasi. Laser memiliki banyak kegunaan di industri, militer, dan ilmiah, termasuk pengelasan, deteksi target, fotografi mikroskopis, serat optik, pembedahan, dan lain-lain.
Jenis Laser:
Ada berbagai jenis laser dan di bawah ini adalah lima jenis utama.
1. Laser gas – mis. Laser gas HeNe, dan laser CO2 yang memancarkan daya ratusan watt. Mereka biasanya digunakan untuk memotong dan mengelas di industri.
2. Laser kimia – ditenagai oleh reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam jumlah besar, terutama untuk keperluan militer dan dengan panjang gelombang yang sangat tinggi. Mantan. Laser hidrogen fluorida 2700nm.
3. Laser solid-state – dipompa secara optik melalui penggunaan media padat yang didoping, seperti kristal atau kaca yang didoping ion. Contohnya adalah penunjuk laser.
4. Laser serat – cahaya dipandu karena pantulan internal dalam serat optik. Mereka dikenal luas saat ini karena daya keluarannya yang tinggi dan kualitas optiknya yang tinggi serta umurnya yang panjang. Alasannya adalah karena sifat serat yang memberikan rasio luas permukaan terhadap volume yang tinggi, sehingga memungkinkan pendinginan yang efisien sambil mendukung kilowatt daya keluaran berkelanjutan. Sifat pemandu gelombang serat membantu menjaga kekuatan sinyal dan meminimalkan distorsi. Laser serat banyak digunakan saat ini untuk telekomunikasi yang tersebar di wilayah yang panjangnya beberapa kilometer.
5. Laser semikonduktor – dipompa secara elektrik
a) Dioda pemancar cahaya (LED) - Dalam dioda yang dibentuk dari semikonduktor celah pita langsung, seperti galium arsenida, pembawa yang melintasi persimpangan memancarkan foton ketika mereka bergabung kembali dengan pembawa mayoritas di sisi lain. Tergantung pada bahannya, panjang gelombang (atau warna) dari inframerah hingga ultraviolet dekat dapat dihasilkan. Semua LED menghasilkan cahaya spektrum sempit yang tidak koheren. LED juga dapat digunakan sebagai fotodioda dengan efisiensi rendah dalam aplikasi sinyal. Sebuah LED dapat dipasangkan dengan fotodioda atau fototransistor dalam paket yang sama, untuk membentuk isolator opto.
b) Dioda laser - Ketika struktur mirip LED terkandung dalam rongga resonansi yang dibentuk dengan memoles permukaan ujung paralel, laser dapat dibentuk. Dioda laser biasanya digunakan pada perangkat penyimpanan optik dan untuk komunikasi optik berkecepatan tinggi.
Dioda laser adalah laser yang medianya berupa semikonduktor, dibentuk oleh sambungan pn, seperti ditunjukkan pada Gambar 3, dan ditenagai oleh arus listrik. Untuk berbagai jenis struktur dioda laser, lihat Lampiran 3. Pada dasarnya, dioda laser adalah kombinasi chip semikonduktor yang memancarkan cahaya koheren dan chip fotodioda monitor untuk kontrol umpan balik keluaran daya, dalam wadah yang dikemas dan disegel rapat.
Bahan semikonduktor yang digunakan untuk membuat dioda sambungan pn yang memancarkan cahaya saat ini adalah: Gallium arsenide, indium fosfida, gallium antimonide, dan gallium nitride. Alasan penggunaannya adalah karena tiga-lima sifat senyawa pada tabel periodik kimia. Bahan-bahan tersebut harus didoping secara besar-besaran untuk menciptakan daerah P – N, yang mengesampingkan daerah lain, sehingga kelompok tiga-lima menjadi pilihan yang ideal.
Panjang gelombangnya dapat diatur dengan mengubah rasio komposisi. Misalnya, panjang gelombang sinar laser yang dihasilkan oleh substrat InP dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kandungan Indium atau menurunkan persentase kandungan Fosfat. Panjang gelombang yang lebih panjang biasanya menunjukkan jarak perjalanan yang lebih jauh.
Menurut Wikipedia, Dioda laser secara numerik merupakan jenis laser yang paling umum, dengan penjualan pada tahun 2004 sekitar 733 juta laser dioda, dibandingkan dengan 131,000 jenis laser lainnya. Dioda laser banyak digunakan dalam telekomunikasi sebagai sumber cahaya yang mudah dimodulasi dan digabungkan untuk komunikasi serat optik.
Brandnew dapat menawarkan laser dan sistem dioda berdaya tinggi dalam berbagai daya keluaran dan panjang gelombang termasuk chip laser, dioda laser berpasangan serat, batang tunggal, dan susunan laser dioda daya tinggi. Kekuatan BrandNews ada pada karyawan berbakat, rekayasa kualitas, pengendalian proses, pengembangan produk, dan produksi volume. Rangkaian produk kami memberikan perasaan ini kepada pelanggan kami yang dengan cepat memahami bahwa solusi kami membantu mereka menghemat waktu dalam sistem fotonik RD dan pekerjaan integrasi mereka.
Alamat kami
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Distrik Xihu
Nomor telepon
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
