Cos'è il diodo laser

Laser: un dispositivo in grado di emettere luce laser. Il primo amplificatore quantistico a microonde fu realizzato nel 1954 e fu ottenuto un raggio di microonde altamente coerente. Nel 1958, AL Xiaoluo e C.H. Towns ha esteso il principio dell'amplificatore quantistico a microonde alla gamma di frequenze ottiche. Nel 1960, T.H. Mayman e altri hanno realizzato il primo laser a rubino. Nel 1961, A. Jia Wen e altri realizzarono un laser a elio-neon. Nel 1962, R.N. Hall e altri hanno creato un laser a semiconduttore all'arseniuro di gallio. In futuro, ci saranno sempre più tipi di laser. A seconda del mezzo di lavoro, i laser possono essere suddivisi in quattro categorie: laser a gas, laser solidi, laser a semiconduttore e laser a colorante. Recentemente sono stati sviluppati anche laser a elettroni liberi. I laser ad alta potenza sono generalmente emessi a impulsi.

Storia:

Il concetto chiave nella tecnologia laser è stato stabilito già nel 1917 quando Einstein ha proposto "emissione stimolata". Il termine laser era una volta controverso; Gordon Gould è stata la prima persona a usare questo termine nei documenti.
Nel 1953, il fisico americano Charles Harde Towns e il suo studente Arthur Xiao Luo realizzarono il primo amplificatore quantistico a microonde e ottennero un raggio di microonde altamente coerente.
Nel 1958, C.H. Towns e AL Xiao Luo hanno esteso il principio degli amplificatori quantistici a microonde alla gamma di frequenze ottiche.
Nel 1960, T.H. Theodore Mayman realizzò il primo laser a rubino.
Nel 1961, lo scienziato iraniano A. Javin e altri realizzarono un laser a elio-neon.
Nel 1962, R.N. Hall e altri hanno creato un laser a semiconduttore all'arseniuro di gallio.
Nel 2013, i ricercatori del National Laser Center del South African Science and Industry Research Council hanno sviluppato il primo laser digitale al mondo, aprendo nuove prospettive per le applicazioni laser. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista britannica Nature Communications il 2 agosto 2013.

Tipi e applicazioni dei laser:
La qualità della luce emessa dal laser è pura e lo spettro è stabile, che può essere utilizzato in molti modi.
Laser rubino: il laser originale era che il rubino era eccitato da una lampadina lampeggiante luminosa e il laser prodotto era un "laser a impulsi" piuttosto che un raggio continuo e stabile. La qualità del raggio prodotto da questo laser è essenzialmente diversa dal laser prodotto dal diodo laser che stiamo utilizzando ora. Questa intensa emissione di luce che dura solo pochi nanosecondi è molto adatta per catturare oggetti facilmente in movimento, come ritratti olografici di persone. Il primo ritratto laser è nato nel 1967. I laser Ruby richiedono rubini costosi e possono produrre solo una luce pulsata breve.
Laser He-Ne: nel 1960, gli scienziati Ali Javan, William R. Brennet Jr. e Donald Herriot progettarono un laser He-Ne. Questo è il primo laser a gas. Questo tipo di laser è comunemente usato dai fotografi olografici. Due vantaggi: 1. Produce un'uscita laser continua; 2. Non è necessaria la lampadina del flash per l'eccitazione della luce, ma utilizzare il gas di eccitazione elettrica.
Diodo laser: Il diodo laser è uno dei laser più comunemente usati. Il fenomeno della ricombinazione spontanea di elettroni e lacune su entrambi i lati della giunzione PN del diodo per emettere luce è chiamato emissione spontanea. Quando il fotone generato dalla radiazione spontanea passa attraverso il semiconduttore, una volta passato in prossimità della coppia elettrone-lacuna emessa, può eccitare i due per ricombinarsi e produrre nuovi fotoni. Questo fotone induce i portatori eccitati a ricombinarsi ed emettere nuovi fotoni. Il fenomeno è chiamato emissione stimolata. Se la corrente iniettata è sufficientemente grande, si formerà la distribuzione portante opposta allo stato di equilibrio termico, cioè l'inversione della popolazione. Quando i portatori nello strato attivo si trovano in un gran numero di inversioni, una piccola quantità di radiazione spontanea produce radiazione indotta a causa della riflessione reciproca su entrambe le estremità della cavità risonante, risultando in un feedback positivo risonante selettivo in frequenza o ottenendo un certo frequenza. Quando il guadagno è maggiore della perdita di assorbimento, dalla giunzione PN può essere emessa una luce coerente con buone linee spettrali-luce laser. L'invenzione del diodo laser consente una rapida diffusione delle applicazioni laser. Vari tipi di scansione delle informazioni, comunicazione in fibra ottica, raggio laser, lidar, dischi laser, puntatori laser, collezioni di supermercati, ecc. vengono costantemente sviluppati e diffusi.