دیود لیزر چیست؟

لیزر - دستگاهی که قادر به انتشار نور لیزر است. اولین تقویت کننده کوانتومی مایکروویو در سال 1954 ساخته شد و یک پرتو مایکروویو بسیار منسجم به دست آمد. در سال 1958، A.L. Xiaoluo و C.H. تاونز اصل تقویت کننده کوانتومی مایکروویو را به محدوده فرکانس نوری گسترش داد. در سال 1960، T.H. میمن و دیگران اولین لیزر یاقوت را ساختند. در سال 1961، A. Jia Wen و دیگران یک لیزر هلیوم نئون ساختند. در سال 1962، R.N. هال و دیگران یک لیزر نیمه هادی گالیوم آرسنید ایجاد کردند. در آینده، انواع بیشتری از لیزرها وجود خواهند داشت. با توجه به محیط کار، لیزرها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد: لیزرهای گازی، لیزرهای جامد، لیزرهای نیمه هادی و لیزرهای رنگی. لیزرهای الکترون آزاد نیز اخیرا توسعه یافته اند. لیزرهای پرقدرت معمولاً خروجی پالسی دارند.

تاریخ:

مفهوم کلیدی در فناوری لیزر در اوایل سال 1917 زمانی که انیشتین "گسیل تحریک شده" را پیشنهاد کرد، ایجاد شد. اصطلاح لیزر زمانی بحث برانگیز بود. گوردون گولد اولین کسی بود که از این اصطلاح در رکوردها استفاده کرد.
در سال 1953، فیزیکدان آمریکایی چارلز هارد تاونز و شاگردش آرتور شیائو لو، اولین تقویت کننده کوانتومی مایکروویو را ساختند و یک پرتو مایکروویو بسیار منسجم را به دست آوردند.
در سال 1958، C.H. Towns و A.L. Xiao Luo اصل تقویت کننده های کوانتومی مایکروویو را به محدوده فرکانس نوری گسترش دادند.
در سال 1960، T.H. تئودور میمن اولین لیزر یاقوت را ساخت.
در سال 1961 دانشمند ایرانی A. Javin و دیگران یک لیزر هلیوم نئون ساختند.
در سال 1962، R.N. هال و دیگران یک لیزر نیمه هادی گالیوم آرسنید ایجاد کردند.
در سال 2013، محققان مرکز ملی لیزر شورای تحقیقات علم و صنعت آفریقای جنوبی اولین لیزر دیجیتالی جهان را توسعه دادند که چشم‌انداز جدیدی را برای کاربردهای لیزر باز کرد. نتایج تحقیق در مجله بریتانیایی Nature Communications در 2 آگوست 2013 منتشر شد.

انواع و کاربردهای لیزر:
کیفیت نور ساطع شده توسط لیزر خالص و طیف آن پایدار است که می توان از آن به طرق مختلف استفاده کرد.
لیزر یاقوتی: لیزر اصلی این بود که یاقوت توسط یک لامپ چشمک زن برانگیخته می شد و لیزر تولید شده یک "لیزر پالس" بود تا یک پرتو مداوم و پایدار. کیفیت پرتو تولید شده توسط این لیزر اساساً با لیزر تولید شده توسط دیود لیزری که اکنون استفاده می کنیم متفاوت است. این تابش نور شدید که تنها چند نانوثانیه طول می کشد، برای گرفتن اشیایی که به راحتی در حال حرکت هستند، مانند پرتره های هولوگرافیک افراد، بسیار مناسب است. اولین پرتره لیزری در سال 1967 متولد شد. لیزرهای یاقوتی به یاقوت های گران قیمت نیاز دارند و فقط می توانند نور پالسی کوتاهی تولید کنند.
لیزر He-Ne: در سال 1960، دانشمندان علی جوان، ویلیام آر. برنت جونیور و دونالد هریوت لیزر He-Ne را طراحی کردند. این اولین لیزر گازی است. این نوع لیزر معمولاً توسط عکاسان هولوگرافیک استفاده می شود. دو مزیت: 1. تولید خروجی لیزر مداوم. 2. برای تحریک نور نیازی به لامپ فلاش ندارید، اما از گاز تحریک الکتریکی استفاده کنید.
دیود لیزر: دیود لیزر یکی از پرکاربردترین لیزرها می باشد. پدیده نوترکیب خود به خودی الکترون ها و حفره ها در دو طرف اتصال PN دیود برای انتشار نور را گسیل خود به خودی می گویند. هنگامی که فوتون تولید شده توسط تشعشعات خود به خودی از نیمه هادی عبور می کند، هنگامی که از مجاورت جفت الکترون-حفره ساطع شده عبور می کند، می تواند این دو را برای ترکیب مجدد و تولید فوتون های جدید تحریک کند. این فوتون حامل های برانگیخته را وادار به ترکیب مجدد و انتشار فوتون های جدید می کند. این پدیده را انتشار تحریک شده می نامند. اگر جریان تزریق شده به اندازه کافی بزرگ باشد، توزیع حامل بر خلاف حالت تعادل حرارتی، یعنی وارونگی جمعیت تشکیل می شود. هنگامی که حامل های لایه فعال در تعداد زیادی وارونگی قرار دارند، مقدار کمی از تابش خود به خودی به دلیل انعکاس متقابل در هر دو انتهای حفره تشدید، تشعشعات القایی ایجاد می کند و در نتیجه بازخورد مثبت تشدید کننده فرکانس انتخابی یا به دست آوردن مقدار مشخصی می شود. فرکانس. هنگامی که بهره بیشتر از تلفات جذب است، یک نور منسجم با خطوط طیفی خوب - نور لیزر می تواند از اتصال PN ساطع شود. اختراع دیود لیزر به کاربردهای لیزری اجازه می دهد تا به سرعت محبوب شوند. انواع مختلف اسکن اطلاعات، ارتباطات فیبر نوری، محدوده لیزری، لیدار، دیسک های لیزری، نشانگرهای لیزری، مجموعه های سوپرمارکت و غیره به طور مداوم در حال توسعه و محبوبیت هستند.