Какво представлява лазерният диод

Лазер - устройство, способно да излъчва лазерна светлина. Първият микровълнов квантов усилвател е направен през 1954 г. и е получен силно кохерентен микровълнов лъч. През 1958 г. A.L. Xiaoluo и C.H. Таунс разшири принципа на микровълновия квантов усилвател до оптичния честотен диапазон. През 1960 г. T.H. Мейман и други направиха първия рубинен лазер. През 1961 г. A. Jia Wen и други правят хелий-неонов лазер. През 1962 г. R.N. Хол и други създават полупроводников лазер с галиев арсенид. В бъдеще ще има все повече и повече видове лазери. Според работната среда лазерите могат да бъдат разделени на четири категории: газови лазери, твърд лазери, полупроводникови лазери и лазери с багрила. Наскоро бяха разработени и лазери със свободни електрони. Лазерите с висока мощност обикновено имат импулсен изход.

история:

Ключовата концепция в лазерната технология е създадена още през 1917 г., когато Айнщайн предлага "стимулирано излъчване". Терминът лазер някога е бил спорен; Гордън Гулд е първият човек, който използва този термин в записи.
През 1953 г. американският физик Чарлз Хард Таунс и неговият ученик Артър Сяо Луо направиха първия микровълнов квантов усилвател и получиха силно кохерентен микровълнов лъч.
През 1958 г. C.H. Таунс и AL Xiao Luo разшириха принципа на микровълновите квантови усилватели до оптичния честотен диапазон.
През 1960 г. T.H. Теодор Мейман направи първия рубинен лазер.
През 1961 г. иранският учен А. Джавин и други правят хелий-неонов лазер.
През 1962 г. R.N. Хол и други създават полупроводников лазер с галиев арсенид.
През 2013 г. изследователи от Националния лазерен център на Южноафриканския съвет за научни изследвания и промишленост разработиха първия в света цифров лазер, отваряйки нови перспективи за лазерни приложения. Резултатите от изследването са публикувани в британското списание Nature Communications на 2 август 2013 г.

Видове и приложения на лазерите:
Качеството на светлината, излъчвана от лазера, е чисто и спектърът е стабилен, което може да се използва по много начини.
Рубинен лазер: Оригиналният лазер беше, че рубинът се възбужда от ярка мигаща крушка, а произведеният лазер е "импулсен лазер", а не непрекъснат и стабилен лъч. Качеството на лъча, произведен от този лазер, е значително различно от лазера, произведен от лазерния диод, който използваме сега. Това интензивно излъчване на светлина, което продължава само няколко наносекунди, е много подходящо за заснемане на лесно движещи се обекти, като холографски портрети на хора. Първият лазерен портрет е роден през 1967 г. Рубинените лазери изискват скъпи рубини и могат да произвеждат само къса импулсна светлина.
He-Ne лазер: През 1960 г. учените Али Джаван, Уилям Р. Бренет младши и Доналд Хериът проектират He-Ne лазер. Това е първият газов лазер. Този тип лазер обикновено се използва от холографски фотографи. Две предимства: 1. Произвеждане на непрекъснат лазерен изход; 2. Не се нуждаете от светкавица за светлинно възбуждане, но използвайте електрически възбуждащ газ.
Лазерен диод: Лазерният диод е един от най-често използваните лазери. Феноменът на спонтанна рекомбинация на електрони и дупки от двете страни на PN прехода на диода за излъчване на светлина се нарича спонтанно излъчване. Когато фотонът, генериран от спонтанно излъчване, премине през полупроводника, след като премине в близост до излъчената двойка електрон-дупка, той може да възбуди двете да се рекомбинират и да произведат нови фотони. Този фотон индуцира възбудените носители да рекомбинират и да излъчват нови фотони. Явлението се нарича стимулирана емисия. Ако инжектираният ток е достатъчно голям, ще се образува разпределението на носителя, противоположно на състоянието на топлинно равновесие, тоест инверсията на населението. Когато носителите в активния слой са в голям брой инверсии, малко количество спонтанно излъчване произвежда индуцирана радиация поради възвратно-постъпателното отражение в двата края на резонансната кухина, което води до честотно-селективна резонансна положителна обратна връзка или получаване на определена честота. Когато усилването е по-голямо от загубата на абсорбция, кохерентна светлина с добри спектрални линии - лазерна светлина може да бъде излъчена от PN прехода. Изобретението на лазерния диод позволява бързото популяризиране на лазерните приложения. Непрекъснато се развиват и популяризират различни видове сканиране на информация, комуникация с оптични влакна, лазерно далиране, лидар, лазерни дискове, лазерни указатели, колекции от супермаркети и др.