اصل کار لیزرهای نیمه هادی؟

لیزرهای نیمه هادیدیودهای لیزری یا به اختصار LD نیز نامیده می شوند. لیزرهای نیمه رسانا دستگاه‌های ساطع کننده لیزری هستند که از طریق اصل تشعشعات تحریک‌شده، نور تابشی تک رنگ پرقدرت ساطع می‌کنند. زاویه تابش نور خروجی باریک است و آنچه ما می بینیم تقریباً همسان است. پرتو لیزر را می توان مستقیماً مدوله کرد، یعنی شدت خروجی نور می تواند با تغییر سیگنال تغییر کند.

اصل کار
اصل کار انتشار نور لیزر نیمه هادی تابش تحریک شده است. اصل تشعشعات تحریک شده بیان شده است: الکترون هایی که انرژی خارجی (انرژی الکتریکی، انرژی نور) را در سطح انرژی بالا جذب می کنند، پس از سنجش فوتون خارجی اطراف، فوتونی را منتشر می کنند که دقیقاً مشابه فوتون خارجی است ( انرژی، جهت حرکت ، کیفیت ... دقیقاً یکسان هستند) بنابراین فوتون های بیشتری در یک جهت وجود دارد و به این فرآیند تابش نور تحریک شده می گویند.

موارد فوق فقط یک اصل است، اما در عمل برای اینکه لیزر نیمه هادی کار کند و نور ساطع کند، به مواد کار، انرژی خارجی، بسترها و آینه ها نیاز داریم تا یک ساختار لیزر نیمه هادی تشکیل شود. ما می توانیم لیزر را از طریق مراحل ساده زیر شبیه سازی کنیم:
1. ماده کار را روی بستر ثابت کنید و ماده کار را تحریک کنید تا از طریق انرژی خارجی به طور خود به خود نور ساطع کند. نور فعلی، نور طبیعی ضعیف معمولی، با جهت های نامنظم و شدت نور کم است. همه مواد نمی توانند به عنوان این ماده نورانی عمل کنند، اگر علاقه مند هستید، می توانید همه آنها را بررسی کنید.
2. در سمت چپ و راست ماده کار، بیش از دو آینه تابشی (یکی با بازتاب 100 درصد و دیگری با بازتابش 95 درصد) وجود دارد، به طوری که نور نامنظم ساطع شده از ماده کار خود به خود تابش می کند و نور در دو جهت چپ و راست است که توسط آینه تشعشع به عقب بازتاب می شود تا ماده عامل به طور مداوم تحریک شود تا تشعشع تحریک شده تولید کند. هنگامی که فوتون ها تا آستانه خاصی افزایش می یابند، می بینیم که نور آشکار با بازتاب 95 درصد از آینه سرریز می شود. البته بیرون با فلز (مس) محصور شده است و فوتون هایی که در جهت آینه نیستند اگر با لایه فلزی بسته بیرونی تماس پیدا کند به صورت انرژی گرمایی از بین می رود.
3. اگر فکر کنید فوتون های روی خط مورب آینه تابش نیز تشعشع و افزایش می یابند، بنابراین نوری که خارج می شود زاویه واگرایی خاصی دارد. در آینده می‌توانیم از اجزای نوری مانند آینه‌های موازی برای پردازش نور در مرحله بعدی استفاده کنیم.

طول موج لیزرهای نیمه هادی چیست:
1. طول موج 193 نانومتر ~ 337 نانومتر است، که محدوده طول موج لیزر ماوراء بنفش است که با چشم غیرمسلح نامرئی است.
2. طول موج لیزر بنفش: 365-405nm است که محدوده طول موج لیزر بنفش است که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است.
3. طول موج لیزر نور آبی: 445nm~488nm است که محدوده طول موج لیزر نور آبی است که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است.
4. طول موج لیزر سبز: 514nm~543nm است که محدوده طول موج لیزر سبز است که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است.
5. طول موج لیزر قرمز: 633nm~658nm است که محدوده طول موج لیزر مادون قرمز است که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است.
6. طول موج 780nm ~ 1060nm است که محدوده طول موج لیزر مادون قرمز است که با چشم غیرمسلح نامرئی است.

کاربردهای لیزرهای نیمه هادی:
1. کاربردهای ارتباطی: لیزرهای نیمه هادی را می توان در زمینه های ارتباطی با سرعت بالا، مانند ارتباطات فیبر نوری، ارتباطات بی سیم و شبکه های مرکز داده استفاده کرد. در میان آنها، VCSEL (لیزر ساطع کننده سطح حفره عمودی) یکی از پرکاربردترین لیزرهای نیمه هادی برای ارتباطات در فواصل کوتاه است که با عرض طیفی باریک، توان کم و هزینه نسبتا کم مشخص می شود.
2. کاربردهای پزشکی: لیزرهای نیمه هادی را می توان در دستگاه های پزشکی استفاده کرد، مانند اسکالپل لیزری، زیبایی پوست و غیره. قابل استفاده در چشم پزشکی، دهان و دندان، پوست و جراحی لاپاراسکوپی.
3. کاربردهای ساخت: لیزرهای نیمه هادی را می توان در صنایع تولیدی مانند برش لیزر، مارک لیزر، جوش لیزری و غیره استفاده کرد. ، سرعت بالا و خروجی بالا.
4. کاربرد اجتناب از موانع: لیزرهای نیمه هادی را می توان در روبات های جارو و سیستم های LIDAR در فناوری رانندگی مستقل استفاده کرد. سیستم LIDAR می تواند تصویربرداری سه بعدی از محیط اطراف را درک کند و یک حسگر مهم برای وسایل نقلیه خودران است.
5. کاربرد تشخیص بیولوژیکی: لیزرهای نیمه هادی را می توان در زمینه تشخیص بیولوژیکی مانند آنالیز فلورسانس، تشخیص پروتئین و غیره استفاده کرد. شدت بالای و تک رنگ بودن آن باعث شده است که در تجزیه و تحلیل بیولوژیکی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.
6. کاربردهای بینایی ماشین: لیزرهای نیمه هادی با عرض خط باریک معمول، لیزرهای خط نازک تر، خطاهای پیکسل کوچک ثبت شده توسط سنسورها، و اسکن و اندازه گیری با دقت بالا را می توان به طور گسترده در کارگاه های تولید خودکار مشاهده کرد.

بسیاری از برنامه های کاربردی دیگر وجود دارد، بیش از 100 با محاسبه تقریبی وجود دارد، بنابراین من آنها را یک به یک در اینجا لیست نمی کنم. شما همچنین می توانید به سمت خود بروید تا بدانید لیزرهای نیمه هادی در کجا استفاده می شود.

اطلاعات تماس:

اگر ایده ای دارید، در صورت تمایل با ما صحبت کنید. مهم نیست که مشتریان ما کجا هستند و نیازهای ما چیست، ما هدف خود را دنبال خواهیم کرد تا با کیفیت بالا، قیمت پایین و بهترین خدمات به مشتریان خود ارائه دهیم.