Lazerinis diodas

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Lazerinis diodas greta monetos. Paties kristalo plotas žymiai mažesnis.

Lazerinis diodas

Lazerinis diodas arba puslaidininkinis lazeris yra toks lazeris, kurio veiklioji medžiaga yra puslaidininkis, panašus į naudojamą šviestukuose. Dėl lazerio valdymui naudojamos injekcinės elektros srovės, šie lazeriai kartais vadinami injekciniais lazeriais, taip atskiriant juos nuo optiškai kaupinamų lazerių.

Rezonatoriaus funkcijas atlieka du puslaidininkio kristalo lygiagretūs poliruoti šonai, kurių plokštumos yra statmenos pn sandūros plokštumai. Kiti du šio kristalo šonai yra nuožulnūs, tarp jų rezonatorius nesusidaro ir generacija nevyksta.

Veikimo principas

Injekcinis lazeris veikia šitaip. Prie pn sandūros prijungus tiesioginę įtampą sandūra tekanti srovė sukelia krūvininkų rekombinaciją, kurios metu išsiskiria fotonai, sklindantys į visas puses. Šių fotonų energijos yra įvairios, ir spinduliavimo spektras yra platus. Tarp fotonų yra ir tokiu, kurie juda pn sandūros plokštumoje. Jie atsispindi nuo rezonatoriaus veidrodinių šonų ir sukelia priverstinį spinduliavimą. Tiesioginiam srovės tankiui didėjant, didėja ir šių fotonų skaičius. Kai srovės tankis tampa didesnis už tam tikrą slenkstinį tankį, sustiprėja priverstinis spinduliavimas ir tampa aktyviu.

Injekciniuose lazeriuose taikomos heterogeninės sandūros, nes tokių lazerių matmenys yra labai maži. Rezonatoriaus dydis yra maždaug 10 μ m. Injekciniai lazeriai gali veikti impulsiniu ir tolydiniu režimu. Lazerio, veikiančio jungiklio režimu, perjungimo trukmė 10^-10 s. Dabartiniu metu siekiama taikyti lazerius skaičiavimo technikoje, kuriant įvairius loginius elementus ir lazerines atminties ląsteles.

Lazerinių diodų tipai

• Dvigubos heterostruktūros lazeriai,
• Kvantinių duobių lazeriai,
• Kvantiniai kaskadiniai lazeriai,
• Kvantinių vielų lazeriai,
• Kvantinių taškų lazeriai,
• Atskiros lokalizacijos heterostruktūros lazeriai,
• Paskirstyto grįžtamojo ryšio lazeriai,
• Aktyviajam sluoksniui statmenos emisijos lazeriai (angl. Vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL),