Magni tal-Laser Diode

Tipi ta 'Diode Laser Machine

Lejżers dajowd li jarmu xifer
Lejżers tad-dijodu li jarmu xifer jarmu dawl tal-lejżer mit-tarf taċ-ċippa tas-semikondutturi. Huma jarmu dawl parallel mal-wiċċ taċ-ċippa. Lejżers tad-dijodu li jarmu xifer huma ffurmati minn ċippa magħmula minn arsenide tal-gallju (GaAs), fosfid tal-indju (InP), jew nitrur tal-gallju (GaN). Iċ-ċippa hija magħmula minn żewġ saffi (jew aktar), inkluż ir-reġjun (attiv) tat-tnaqqis tal-ħlas fil-junction pn, fejn iseħħ l-effett tal-laser.

Dajowds li jarmu xifer jistgħu jipprovdu livelli għolja ta 'qawwa ottika, li jvarjaw minn milliwatts għal għaxar watts jew aktar. Huma juru wkoll effiċjenza elettrika ogħla minn dik tipika, meta mqabbla ma 'ħafna tipi oħra ta' laser u dajowd tal-lejżer. Dawn il-lejżers jintużaw f'ħafna oqsma: telekomunikazzjonijiet, ħażna ta 'dejta ottika, skanjar tal-barcode, stampar bil-lejżer, sensing ottiku, tagħmir mediku, u sistemi tal-laser industrijali.

Lejżers ta 'dijodu li jarmu l-wiċċ b'kavità vertikali (VCSED).
L-apparati VCSED jissejħu b'mod aktar komuni lejżers li jarmu l-wiċċ b'kavità vertikali (VCSELs). Dawn huma klassi dajowd tal-lejżer semikondutturi li temetti dawl tal-lejżer perpendikolari mal-wiċċ taċ-ċippa, permezz tal-wiċċ ta 'fuq taċ-ċippa. Il-VCSELs huma ffurmati minn ċippa ta 'junction pn b'kavità vertikali, li tikkonsisti f'żewġ mirja rifletturi Bragg distribwiti. Ir-reġjun attiv, fejn id-dawl jinbeda b'kanċellazzjoni ta 'ċarġ, huwa ċċentrat bejn dawn il-mirja. Dan it-tip tal-laser ġeneralment jimla r-reġjun attiv b'bjar quantum jew strutturi simili li jinduċu qligħ. Id-dawl jiġi emess perpendikulari mal-wiċċ taċ-ċippa bħala raġġ ċirkolari jew ellittiku bi profil definit tajjeb u simetriku. Dan il-profil tar-raġġ jirrispondi tajjeb għall-kollimazzjoni, b'diverġenza relattivament baxxa.

Dawn l-apparati għandhom diversi vantaġġi fuq lejżers dajowd li jarmu t-tarf. Il-kurrent tal-limitu tagħhom huwa baxx, li jippermetti effiċjenza elettrika għolja f'livelli baxxi ta 'enerġija. Dawk l-apparati bi profil tar-raġġ ċirkolari huma adattati sew għall-akkoppjar ma 'fibri ottiċi. Vantaġġ ewlieni tal-VCSELs huwa li jistgħu jiġu manifatturati fuq skala wafer, li jirriżulta fi spejjeż ta 'produzzjoni aktar baxxi u uniformità ogħla minn apparati mibnija individwalment.

Lejżers VCSED huma disponibbli biex jarmu firxa ta 'wavelengths, minn nofs sa qrib infra-aħmar, u wkoll dawl viżibbli. Il-wavelength tal-output jirriżulta mill-għażla tal-materjal, id-disinn tal-junction, u l-forma tal-kavità reżonanti. Jintużaw ħafna fi: netwerks tal-fibra ottika, interkonnessjonijiet ottiċi, u sistemi ta 'trasmissjoni ta' data b'veloċità għolja. Jintużaw ukoll f'sensing 3D għar-rikonoxximent tal-wiċċ u sensing tal-fond f'apparat mobbli, u f'applikazzjonijiet ottiċi u sensing aktar ġenerali bħal ġrieden ottiċi, printers bil-lejżer u skaners 3D.

Lejżers ta' feedback distribwit (DFB).
Lejżers DFB (reazzjoni mqassma) għandhom struttura simili għal lejżers semikondutturi oħra. Madankollu, l-inklużjoni ta 'struttura ta' gradilja perjodika fir-reġjun attiv, jew il-gwida tal-mewġ esterna, hija unika għal din il-klassi. Il-gradilja ta 'feedback distribwita tikkonsisti f'varjazzjoni perjodika fl-indiċi refrattiv tar-reġjun tal-gwida tal-mewġ, li tirriżulta f'modulazzjoni perjodika tal-profil tal-qligħ. Dan jaġixxi bħala mekkaniżmu ta 'feedback, li jġiegħel feedback ottiku/amplifikazzjoni f'wavelength magħżul filwaqt li jrażżan modi oħra. Dan ifisser li dawn l-apparati jipproduċu dawl f'tul ta 'mewġ speċifiku b'purità spettrali għolja u wisa' tal-linja dejqa. Dan huwa ideali għal komunikazzjonijiet tal-fibra ottika b'rata għolja ta 'dejta, sensing, u diversi applikazzjonijiet ta' spettroskopija u metroloġija b'riżoluzzjoni għolja.

Lejżers DFB jistgħu wkoll ikunu ddisinjati għal tunability wavelength f'medda limitata. Dan jirriżulta minn irfinar tat-temperatura, irfinar tal-kurrent, jew mekkaniżmu ta 'feedback estern li jippermetti aġġustament tal-indiċi ta' rifrazzjoni.

Lejżers kaskati kwantiċi (QCLs)
Il-laser tal-kaskata kwantistika (QCL) juża transizzjonijiet tal-kaskata kwantistika bejn il-livelli tal-enerġija fi ħdan junctions semikondutturi multipli bħala s-sors tal-lejżer. QCLs huma mibnija minn bjar quantum multipli, b'barrieri ffurmati minn saffi ta 'semikondutturi ta' diversi bandgaps. Meta jiġi applikat kurrent ta 'polarizzazzjoni 'l quddiem, l-elettroni u t-toqob jivvjaġġaw minn diversi livelli ta' enerġija kwantifikati, u b'mod effiċjenti jiġġeneraw fotoni f'kull transizzjoni. Jipprovdu emissjoni fir-reġjuni tan-nofs tal-infra-aħmar u tat-terahertz tal-ispettru elettromanjetiku u jistgħu jarmu firxa wiesgħa ta 'wavelengths f'dawn ir-reġjuni. Il-biċċa l-kbira tat-teknoloġiji tal-laser tal-infra-aħmar medju jeħtieġu tkessiħ krijoġeniku, filwaqt li l-QCLs joperaw f'temperatura tal-kamra, u jagħmluhom ideali għal applikazzjonijiet li jeħtieġu din il-firxa ta 'frekwenza. It-twassil ta 'livelli ta' qawwa ottika għolja jagħmilhom adattati għal applikazzjonijiet ta 'enerġija ogħla, li jwasslu mod ta' mewġ kontinwu (CW) bi output stabbli ħafna.

L-irfinar relattivament sempliċi tal-wavelength tal-emissjoni jinkiseb billi jiġu aġġustati l-ħxuna tas-saffi u l-vultaġġ tal-polarizzazzjoni, li jagħmluhom ideali għal applikazzjonijiet ta 'analiżi spettroskopika li jeħtieġu tul ta' mewġ multipli. Jintużaw ukoll għal monitoraġġ ambjentali, sistemi dijanjostiċi mediċi, telerilevament u komunikazzjoni fl-ispazju ħieles.

Lejżers b'dijodu b'kavità esterna (ECDLs)
L-ECDLs huma format ta 'apparat li juża kavità esterna, normalment riflettur estern jew ħakk, biex jamplifika l-output tal-lejżer u jikkontrolla l-karatteristiċi tiegħu. L-ECDLs jippermettu aktar sintonizzazzjoni, wisa' tal-linja dejqa, u kontroll preċiż tal-wavelength meta mqabbla ma' formati oħra tal-laser dajowd. Għandhom struttura simili għal lasers diode oħra, b'junction pn biased 'il quddiem u reġjun attiv li fih jiġu emessi fotoni. Il-kavità esterna hija miżjuda mal-lejżer biex tipprovdi feedback ottiku li jippermetti l-irfinar ta 'preċiżjoni tal-frekwenza tal-emissjoni. Din il-kavità fiha riflettur, ħakk, jew struttura ottika oħra li tirrifletti proporzjon tar-raġġ lura fil-kavità.

L-ECDLs jistgħu jiffaċilitaw wisa' ta 'linji idjaq, meta mqabbla ma' tipi oħra tal-laser diode. Il-kavità esterna irażżan il-modi lonġitudinali mhux mixtieqa u l-istorbju ottiku, u tagħti koerenza aħjar u raġġ ta 'wisa' tal-linja idjaq. Din il-klassi ta 'apparat hija ideali għal applikazzjonijiet li jeħtieġu purità spettrali għolja għal kwantizzazzjoni ottika preċiża ħafna.

L-ECDLs jagħtu tunability tal-wavelength mtejba b'mod sinifikanti, meta mqabbla mal-biċċa l-kbira tal-lejżers tad-dijodu. Il-wavelength tal-lejżer jista 'jiġi sintonizzat b'mod preċiż billi taġġusta b'mod sottili l-pożizzjoni jew l-angolu inċidentali tar-riflettur estern jew il-ħakk. Dan jippermetti firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet eżiġenti fl-ispettroskopija, il-fiżika atomika u molekulari, u l-metroloġija. Vantaġġ ta 'disinn tajjeb fil-kavità reżonanti esterna huwa li l-aġġustament tal-frekwenza tal-emissjoni jista' jkun ħieles mill-mod tal-ħops — jiġifieri, jistgħu jsiru aġġustamenti bla xkiel bejn wavelengths mixtieqa, mingħajr bidliet asintotiċi u ta 'sfrattu.

Lejżers dajowd għax-xejn
Lejżers diode għax-xejn (jew amplifikaturi għax-xejn; lejżers għax-xejn) huma klassi ta 'lejżers b'kavità ta' amplifikazzjoni għax-xejn. Dawn il-lejżers jiksbu output ta 'enerġija għolja, kwalità tajba tar-raġġ, u effiċjenza elettrika għolja. Dan ir-reġjun għax-xejn huwa usa' fit-tarf tad-dħul u gradwalment jonqos lejn it-tarf tal-output. Dan it-tapering iservi biex iżid il-wisa 'raġġ u jnaqqas id-densità ottika fir-reġjun ta' amplifikazzjoni tal-lejżer.

Is-sezzjoni ta 'amplifikazzjoni għax-xejn tippermetti żona ta' modalità miżjuda, li tippermetti estrazzjoni ta 'qawwa ottika ogħla. Jgħin ukoll biex ittejjeb il-kollimazzjoni tal-kwalità tar-raġġ fl-output. It-taper iżid ukoll l-effiċjenza tal-użu tal-enerġija tal-pompa applikata. Benefiċċju ieħor tat-taper huwa li jiżdied l-ispettru tal-qligħ, li jippermetti firxa usa 'ta' wavelengths fl-output. Din it-tunability hija karatteristika partikolarment siewja tal-klassi. Dawn l-apparati huma wżati ħafna fl-ipproċessar tal-materjal, inċiżjoni bil-lejżer, u ippumpjar bil-lejżer (għall-gass ta 'qawwa għolja u lejżers ta' stat solidu). Il-qawwa għolja tagħhom u l-kwalità tajba tar-raġġ jagħmluhom adattati għal applikazzjonijiet eżiġenti li fihom il-preċiżjoni, il-veloċità u l-qawwa huma essenzjali.

Lejżers dajowd superluminexxenti (SLD).
Lejżers SLD (dijodu superluminixxenti), magħrufa wkoll bħala sorsi ta 'emissjoni spontanja amplifikata (ASE), huma tip ta' lejżer li jgħaqqad proprjetajiet ta 'dijodi tal-lejżer u LEDs. Jipproduċu dawl ta 'spettru wiesa' ta 'intensità għolja, li jagħmluhom adattati għal applikazzjonijiet partikolari fl-immaġini, sensing tal-fibra ottika, u telekomunikazzjonijiet. Lejżers SLD jiġġeneraw dawl inkoerenti permezz ta 'emissjoni spontanja amplifikata. Dawn l-apparati jipproduċu bandwidth wiesa 'ta' dawl, li jvarja minn għexieren sa mijiet ta 'nanometri, u jagħmlu SLDs adattati għal applikazzjonijiet li jeħtieġu firxa spettrali wiesgħa jew immaġini b'riżoluzzjoni għolja. SLD jagħti output qawwi ħafna, li huwa kejl tal-qawwa ottika għal kull unità angolu solidu u bandwidth ta 'wavelength ta' unità. Il-luminożità għolja tirriżulta minn emissjoni spontanja amplifikata u amplifikazzjoni ottika. L-output tagħhom għandu tul ta 'koerenza qasir meta mqabbel ma' lejżers konvenzjonali. Din hija d-distanza li fuqha l-mewġ elettromanjetiku jżommu r-relazzjoni tal-fażi tagħhom. Dan jagħmilhom adattati għal applikazzjonijiet li jeħtieġu interferenza ta 'koerenza baxxa jew immaġini solvuti fil-fond. L-SLDs jintużaw fit-tomografija ta 'koerenza ottika (OCT), sensing tal-fibra ottika, spettroskopija, immaġini bijomediċi, metroloġija ottika u ttestjar ottiku. Huma partikolarment ta' valur fis-sistemi OCT għal immaġni b'riżoluzzjoni għolja ta' tessuti u materjali bijoloġiċi.

Lejżers b'eterostruttura doppja
Lejżers b'eterostruttura doppja (DH) huma fergħa tal-familja tad-dijodu tal-lejżer li tintegra eterostruttura li ttejjeb il-prestazzjoni tat-teknoloġija. Lejżers DH għandhom kurrent ta 'limitu aktar baxx, effiċjenza ogħla, u qawwa tal-ħruġ akbar, meta mqabbla mal-kostruzzjoni ta' niesunction komuni.

Lejżers DH huma mmuntati minn żewġ junctions pn iffurmati fi tliet saffi. Iż-żona ta 'tnaqqis (iċ-ċentru, saff tat-tip n) hija akkoppjata bejn żewġ saffi tat-tip p b'bandgap usa'. Din il-konfigurazzjoni toħloq konfinament effiċjenti tat-trasportaturi u modalità ottika mingħajr tnixxija, li żżid l-effiċjenza elettrika u l-prestazzjoni ġenerali. Żieda fil-konfinament tat-trasportatur tgħin biex tiżdied id-densità tat-trasportatur u r-rikombinazzjoni, li twassal għal gwadann ogħla u effiċjenza operattiva mtejba fil-biċċa l-kbira tal-aspetti. Benefiċċju sekondarju huwa li l-eterostruttura tinduċi konfinament ottiku, u tagħti spinta lill-interazzjoni tal-materja ħafifa. Il-kurrent tal-limitu aktar baxx jirriżulta minn tnixxija ta 'ċarġ-carrier aktar baxxa, li tippermetti lill-laser jilħaq il-limitu għall-bidu tal-lasing f'livelli ta' kurrent aktar baxxi.

Dawn l-apparati huma utilizzati b'mod wiesa 'f'telekomunikazzjonijiet, apparati ta' data ottika, stampar bil-lejżer, u sistemi ta 'kejl bil-lejżer. Huma partikolarment ta 'valur f'komunikazzjonijiet tal-fibra ottika fuq distanzi twal li fihom effiċjenza għolja, kurrenti ta' limitu baxx u produzzjoni għolja huma ta 'benefiċċju.

Lejżers diode Quantum well
Lejżers tad-dijodi Quantum well huma familja ta 'apparati li fihom strutturi tajbin quantum li jtejbu l-proprjetajiet ottiċi/elettriku. Huma jiksbu kurrent ta 'limitu aktar baxx, effiċjenza ogħla tal-enerġija, u kontroll imtejjeb tal-wavelength, relattiv għal apparati aktar bażiċi. Dawn l-apparati huma mibnija minn struttura f'saffi ta 'wejfers semikondutturi rqaq ta' bandgap idjaq, magħluqa f'saffi ta 'bandgap ogħla. Is-saff quantum well joħloq reġjun ta 'konfinament kemm għat-trasportaturi kif ukoll għall-fotoni ġenerati, u jtejjeb l-amplifikazzjoni ottika. It-trasportatur ristrett jikseb densità ogħla fir-reġjun tal-bir quantum, li jiffaċilita l-użu mtejjeb ta 'trasportaturi għal emissjoni stimulata, li jirriżulta f'effiċjenza mtejba tal-konverżjoni tal-enerġija. Jippermettu kontroll preċiż fuq il-wavelength iġġenerat, billi jaġġustaw il-wisa 'u l-kompożizzjoni tal-bir. Dan jippermetti li l-wavelength tal-emissjoni jiġi sintonizzat b'mod preċiż għal speċifikazzjonijiet eżiġenti.

Lejżers tad-dijodu Quantum well huma rinomati għall-output dejjaq tal-linja. Is-soppressjoni tal-kompetizzjoni tal-modalità lonġitudinali u t-tnaqqis tal-istorbju ottiku jirriżultaw f'koerenza aħjar u imġieba spettrali dejqa. Dan il-format ta 'apparat huwa partikolarment ta' benefiċċju fit-telekomunikazzjonijiet, ħażna ta 'dejta ottika, stampar bil-lejżer, u dijanjostika medika. Sorsi kompatti u effiċjenti ta 'radjazzjoni għall-komunikazzjonijiet tal-fibra ottika huma kritiċi f'wisa' ta' frekwenza għolja u f'fibra ottika fuq distanzi twal.

Lejżers b'modalità lonġitudinali waħda (SLM).
Lejżers tal-modalità lonġitudinali waħda (SLM) jarmu dawl biex jipproduċu output ta 'frekwenza waħda jew wavelength b'koerenza għolja u wisa' tal-linja dejqa. Lejżers SLM japplikaw tekniki varji bħal elementi ta 'għażla tal-modalità, metodi ta' stabbilizzazzjoni tal-frekwenza, u ottimizzazzjoni tad-disinn tal-kavità biex tinkiseb din l-output b'mod wieħed. Is-soppressjoni ta 'modi lonġitudinali li jinterferixxu tiġġenera output koerenti ħafna bi spettru ta' frekwenza dejjaq.

Lejżers SLM jintużaw f'diversi oqsma bħat-telekomunikazzjonijiet, sensing tal-fibra ottika, metroloġija, spettroskopija u interferometrija u bħala għodod ta 'riċerka, minħabba l-koerenza għolja tagħhom, il-kontroll preċiż tal-wavelength, u l-wisa' tal-linja dejqa.

Lejżers kaskata interband
Lejżers kaskati interband (ICLs) joperaw fuq it-tranżizzjoni interband bejn meded elettroniċi differenti fir-reġjun attiv. Huma jagħtu operazzjoni effiċjenti u ta 'prestazzjoni għolja fl-ispettru tal-wavelength ta' nofs l-infrared. L-ICLs jibbenefikaw minn tranżizzjonijiet interband bejn il-meded tal-enerġija f'kull wejfer, billi jisfruttaw transizzjonijiet kaskati bejn stadji multipli/bjar quantum biex jinkiseb gwadann ottiku mtejjeb u emissjoni tal-lejżer. Lejżers diode konvenzjonali jiddependu fuq transizzjonijiet intraband aktar limitati. Huma komunement iddisinjati biex jiġġeneraw radjazzjoni f'wavelengths ta 'nofs l-infrared, bejn 3 sa 12-il mikrometru. Stadji multipli tal-bir quantum huma konnessi elettrikament f'konfigurazzjoni kaskata. Kull stadju jipparteċipa fil-proċess ta 'qligħ, li jirriżulta f'amplifikazzjoni ottika ogħla minn apparati ta' junction waħda.

ICLs jagħtu kurrent limitu partikolarment baxx għall-bidu tal-lasing. It-trasport u l-użu ta 'trasportatur ta' effiċjenza ogħla jirriżultaw f'konsum ta 'enerġija aktar baxx. L-ICLs huma applikati għal sensing tal-gass, analiżi kimika, monitoraġġ ambjentali, kontroll tal-proċess industrijali, u komunikazzjonijiet ottiċi fl-ispazju ħieles. Ir-radjazzjoni ta 'l-infra-aħmar tan-nofs hija utli għall-iskoperta u l-kejl ta' sustanzi li jniġġsu speċifiċi.

Lejżers ta' eterostruttura ta' konfinament separati
Lejżers ta' eterostruttura ta' konfinament separat (SCH) jużaw disinn ta' eterostruttura biex itejbu l-proprjetajiet ottiċi u elettriċi. Dan iwassal għal telf ottiku mnaqqas, konfinament imtejjeb tat-trasportatur, u prestazzjoni ġenerali mtejba meta mqabbla ma 'lejżers ta' niesunction komuni. Lejżers SCH jinkorporaw diversi wejfers b'bandgaps li jvarjaw biex jiffurmaw eterostruttura aktar kumplessa. Is-saff tat-tnaqqis huwa imdawwar minn saffi ta 'bandgap usa'. Din il-kumplessità tippermetti konfinament imtejjeb kemm tal-trasportaturi kif ukoll tal-modi ottiċi.

Konfinament imtejjeb u tnixxija ottika mnaqqsa jirriżultaw mis-saffi tal-kisi li jinqabdu kemm l-attività ottika kif ukoll dik tal-ġarriera ta 'ċarġ fir-reġjun attiv. It-tnixxija mnaqqsa tat-trasportatur tikkontribwixxi b'mod partikolari għal kurrent limitu mtejba u effiċjenza elettrika. Min-naħa tiegħu, dan itejjeb il-prestazzjoni, meta mqabbel ma 'lejżers ta' niesunction, billi jtejjeb l-istabbiltà tat-temperatura, bandwidth ta 'modulazzjoni ogħla, u drift ta' wavelength dipendenti mit-temperatura. Lejżers SCH huma partikolarment utli f'applikazzjonijiet li jeħtieġu effiċjenza u stabbiltà tat-temperatura. Huma adattati għal applikazzjonijiet ġenerali bħat-telekomunikazzjonijiet, ħażna ta 'dejta ottika, stampar bil-lejżer, sensing ottiku, u riċerka bbażata fuq il-lejżer, iżda huma partikolarment adattati għal ambjenti aktar ħorox u sistemi ta' komunikazzjoni bil-fibra ottika.

Lejżers distributed bragg reflector (DBR).
L-apparati tar-riflettur Bragg distribwit (DBR) huma apparati li jinkorporaw riflettur Bragg distribwit integrat fil-kavità tal-amplifikazzjoni. Dan l-aspett jippermetti kontroll preċiż tal-frekwenza emessa u filtrazzjoni dejqa għal purità u għażla spettrali tajba. Il-ħakk ta 'Bragg jikkonsisti f'saffi li jalternaw ta' materjali ta 'indiċi rifrattiv għoli u baxx li jiffunzjonaw bħala mera selettiva ta' wavelength. Din l-istruttura tirrifletti d-dawl tal-wavelengths kollha mhux magħżula filwaqt li tippermetti li r-radjazzjoni mixtieqa tippropaga mill-kavità tal-amplifikazzjoni. Din l-istruttura tipprovdi selettività preċiża tal-wavelength, u billi taġġusta l-perjodu tal-ħakk jew il-pari ta 'indiċi ta' rifrazzjoni, il-wavelength emess jista 'jiġi sintonizzat fuq medda. Dan jiffaċilita l-adattament u l-kompatibilità ma 'firxa ta' applikazzjonijiet, inklużi sistemi ta 'wavelength-division multiplexing (WDM) u tomografija ta' koerenza ottika (OCT).

Lejżers DBR jipprovdu output linewidth dejjaq bħala riżultat tar-rispons distribwit tal-ħakk Bragg. Il-ħakk irażżan modi lonġitudinali mhux mixtieqa u jirriżulta f'emissjoni b'mod wieħed ta 'wisa' spettrali dejqa. Dawn l-apparati jagħtu proporzjonijiet ta 'soppressjoni tal-modalità tal-ġenb għolja (HSMSR) ta' benefiċċju, li jirrappreżentaw id-differenza tal-qawwa bejn il-modalità tal-laser mixtieqa u l-modi ġirien, li jipprovdu miżura ta 'selettività, purità spettrali u wisa' tal-linja dejqa.

Lejżers DBR jintużaw fit-telekomunikazzjonijiet, sensing tal-fibra ottika, spettroskopija, metroloġija u tomografija ta 'koerenza ottika. Jintużaw bħala sorsi ta 'dawl preċiżi u stabbli f'diversi sistemi li jeħtieġu wavelengths speċifiċi, wisa' ta 'linji dojoq, u purità spettrali għolja.

Lejżers li jarmu l-wiċċ tal-kavità vertikali esterna
Lejżers li jarmu l-wiċċ tal-kavità vertikali esterna (VECSELs) huma tip speċjalizzat ta 'apparat tal-lejżer li jgħaqqad il-karatteristiċi ta' benefiċċju kemm tal-lejżers li jarmu l-wiċċ tal-kavità vertikali (VCSELs) kif ukoll tal-lejżers tad-dijodu tal-kavità esterna (ECDLs). Dan jirriżulta f'karatteristiċi uniċi bħal qawwa għolja tal-ħruġ, tunability tal-wavelength, u kwalità eċċellenti tar-raġġ.

Il-VECSELs għandhom il-kavità tal-lejżer tagħhom orjentata vertikalment, għalhekk id-dawl jiġi emess perpendikolari mal-wiċċ taċ-ċippa. Dan id-disinn vertikali jippermetti dissipazzjoni effiċjenti tas-sħana u kontroll preċiż fuq ir-raġġ emess. Il-konfigurazzjoni tal-kavità esterna tagħhom hija mibnija minn uċuħ li jirriflettu addizzjonali mqiegħda barra l-istruttura taċ-ċippa. Dan jippermetti l-kontroll tal-wavelength, it-tiswir tar-raġġ, u l-iskala tal-qawwa. VECSELs huma kapaċi ta 'qawwa tal-ħruġ ogħla minn VCSELs minħabba li l-konfigurazzjoni tal-kavità esterna ttejjeb id-dissipazzjoni tas-sħana. Ir-regolazzjoni preċiża tal-wavelength fuq firxa spettrali wiesgħa tinkiseb billi tinbidel il-pożizzjoni tal-mirja tal-kavità esterna jew tiġi aġġustata t-temperatura operattiva tal-apparat. Permezz ta 'użu ta' kavità esterna ddisinjata bi preċiżjoni, VECSELs jiksbu output ta 'kwalità għolja ta' angolu ta 'diverġenza baxx u profil tar-raġġ uniformi.

Il-VECSELs jintużaw fir-riċerka xjentifika, l-ipproċessar tal-materjal, id-dijanjostika medika, is-sensing ottiku u t-telekomunikazzjonijiet. Huma jservu applikazzjonijiet ta 'preċiżjoni bħal spettroskopija bil-lejżer, tkessiħ bil-lejżer u insib/manipulazzjoni ta' atomi, ablazzjoni bil-lejżer, u komunikazzjonijiet ottiċi b'rata għolja ta 'data.

Lejżers multi-lonġitudinali (MLM).
Lejżers tal-modalità multi-lonġitudinali (MLM) joffru l-faċilità mhux tas-soltu li jarmu fuq diversi meded ta 'frekwenza, spazjati mill-qrib iżda dojoq, fuq spettru relattivament wiesa'. Il-modi lonġitudinali fil-lejżers MLM huma spazjati dejjaq. L-ispazjar jiddependi fuq id-disinn funzjonali tal-kavità reżonanti bħat-tul tagħha u l-indiċi refrattiv tal-mezz tal-lejżer. L-ispettru wiesa' ta' emissjoni tagħhom huwa dovut għall-preżenza ta' dawn il-modi multipli. Il-wisa 'u d-distribuzzjoni spettrali tal-modi jinqalgħu minħabba d-disinn tal-kavità u tal-junction u wkoll mill-kundizzjonijiet operattivi.

Lejżers MLM jintużaw fl-ispettroskopija, il-metroloġija, l-interferometrija u t-telekomunikazzjoni. Huma partikolarment applikabbli għat-tomografija ta 'koerenza ottika (OCT), li fiha l-immaġni b'riżoluzzjoni għolja hija possibbli, li tirriżulta mill-interferenza tal-modi lonġitudinali multipli.

Applikazzjoni ta 'Diode Laser Machine

Kif Żomm Magni tal-Laser Diode

Kif jaħdem il-lejżer tad-diode

Lejżers dajowd jaħdmu billi jistimulaw l-emissjoni ta 'fotoni f'junction semikondutturi. Il-materjal semikonduttur għandu bandgaps speċifiċi ta 'enerġija li jikkawżaw il-ġenerazzjoni u l-amplifikazzjoni ta' dawl koerenti. Dajowd jikkonsisti f'junction pn. Ir-reġjun tat-tip n joħloq eċċess ta 'trasportaturi ċċarġjati b'mod negattiv (elettroni) filwaqt li t-tip p joħloq eċċess ta' trasportaturi ċċarġjati b'mod pożittiv (toqob). Il-junction tifforma reġjun ta 'tnaqqis bejn iż-żewġ materjali. Meta vultaġġ ta 'polarizzazzjoni 'l quddiem (+ve għall-p u -ve għall-materjal n) jiġi applikat madwar il-junction, il-kurrent jiċċirkola. Dan jikkawża li trasportaturi ta 'ċarġ jiċċaqilqu madwar il-junction. Elettroni mir-reġjun n u toqob mir-reġjun p huma injettati fir-reġjun tat-tnaqqis. Dawn jiltaqgħu u jinnewtralizzaw, jirrilaxxaw foton għal kull ħlas ikkanċellat.

Il-lejżer dajowd huwa ddisinjat b'uċuħ li jirriflettu fit-truf, li jiffurmaw "kavità ottika." Il-fotoni jirriflettu internament, u r-rispons ottiku jtejjeb l-emissjonijiet stimulati u jirriżulta f'dawl koerenti ta 'medda dejqa. Emissjoni stimulanti sseħħ ukoll meta foton jinteraġixxi ma 'elettron eċċitati, u jġiegħlu joħroġ foton ieħor. Dawn il-fotoni addizzjonali huma identiċi għall-foton li jqanqal, li jwassal għal amplifikazzjoni. Hekk kif l-emissjoni stimulata tkompli u l-fotoni jiġu riflessi fil-kavità, l-intensità tal-enerġija tal-lejżer tiżdied.