Koleksi

Jenis Dioda Laser

Jenis Dioda Laser

Ada beberapa jenis dioda laser. Setiap jenis dioda laser memiliki karakteristiknya sendiri dan digunakan untuk aplikasi yang berbeda.

Ada dua kategori utama dioda laser yang dapat digunakan - satu menghasilkan pancaran cahayanya sendiri, sementara yang lain menggunakan sumber eksternal.


Kategori utama dioda laser

Ada dua kategori utama dioda laser semikonduktor. Mereka beroperasi dengan cara yang sangat berbeda, meskipun banyak konsep yang digunakan di dalamnya sangat mirip.

  • Dioda Laser Injeksi: Dioda laser injeksi, ILD, memiliki banyak faktor yang sama dengan dioda pemancar cahaya. Mereka diproduksi menggunakan proses yang sangat mirip. Perbedaan utamanya adalah bahwa dioda laser dibuat memiliki saluran sempit panjang dengan ujung reflektif. Ini bertindak sebagai pandu gelombang untuk cahaya.

    Dalam operasi, arus mengalir melalui PN junction dan cahaya dihasilkan menggunakan proses yang sama yang menghasilkan cahaya dalam dioda pemancar cahaya. Namun cahaya dibatasi dalam pandu gelombang yang terbentuk di dioda itu sendiri. Disini cahaya dipantulkan dan kemudian diperkuat sebagai hasil dari emisi yang dirangsang sebelum keluar melalui salah satu ujung dioda laser sebagai sinar eksternal.

  • Laser Semikonduktor yang Dipompa Secara Optik: Laser semikonduktor yang dipompa secara optik, OPSL menggunakan chip semikonduktor III-V sebagai dasarnya. Ini bertindak sebagai media penguatan optik, dan laser lain yang mungkin merupakan ILD digunakan sebagai sumber pompa. Keuntungan optik disediakan oleh emisi terstimulasi. Pendekatan OPSL menawarkan beberapa keuntungan, terutama dalam pemilihan panjang gelombang dan kurangnya interferensi dari struktur elektroda internal.

Jenis dioda laser utama

Beberapa jenis utama dioda laser meliputi jenis berikut:

  • Dioda laser heterostruktur ganda: Dioda laser hetero ganda dibuat dengan mengapit lapisan bahan celah pita rendah dengan lapisan di kedua sisi lapisan celah pita tinggi. Hal ini menjadikan kedua hetero tersebut sebagai bahan yang berbeda dan bukan hanya bahan yang sama dengan jenis doping yang berbeda. Bahan umum untuk dioda laser hetero ganda adalah Gallium Arsenide, GaAs, dan aluminium gallium arsenide, AlGaAs.

    Keuntungan dari dioda laser hetero ganda dibandingkan jenis lainnya adalah bahwa lubang dan elektron terbatas pada lapisan tengah tipis yang bertindak sebagai daerah aktif. Dengan mengandung elektron dan lubang di dalam area ini secara lebih efektif, lebih banyak pasangan lubang elektron tersedia untuk proses amplifikasi optik laser. Selain itu, perubahan material di hetero membantu menahan cahaya di wilayah aktif yang memberikan manfaat tambahan.

  • Dioda laser sumur kuantum: Dioda laser sumur kuantum menggunakan lapisan tengah yang sangat tipis - ini bertindak sebagai sumur kuantum di mana komponen vertikal fungsi gelombang elektron quantised. Karena sumur kuantum memiliki tepi mendadak, ini memusatkan elektron dalam keadaan energi yang berkontribusi pada aksi laser, dan ini meningkatkan efisiensi sistem.

    Selain dioda laser sumur kuantum tunggal, beberapa dioda laser sumur kuantum juga ada. Kehadiran beberapa sumur kuantum meningkatkan tumpang tindih antara wilayah penguatan dan mode pemandu gelombang optik.

  • Dioda laser kaskade kuantum: Ini adalah bentuk dioda laser hetero yang perbedaan antara tingkat energi sumur digunakan untuk menghasilkan sinar laser. Hal ini memungkinkan dioda laser untuk menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang yang relatif panjang - panjang gelombang sebenarnya dapat disesuaikan selama fabrikasi dengan mengubah ketebalan lapisan dioda laser.
  • Dioda laser heterostruktur kurungan terpisah: Bentuk dioda laser ini telah banyak digunakan untuk sebagian besar dioda laser sejak tahun 1990-an. Dioda laser kurungan terpisah mengatasi masalah bahwa dalam banyak bentuk dioda laser lapisan laser tipis terlalu tipis untuk membatasi cahaya secara efektif. Dioda laser ini mengatasi masalah tersebut dengan menambahkan dua lapisan lain dengan indeks bias lebih rendah di luar lapisan yang sudah ada. Ini secara efektif membatasi cahaya di dalam dioda.
  • Dioda laser umpan balik terdistribusi: Dioda laser umpan balik terdistribusi, DFB, digunakan dalam bentuk telekomunikasi atau transmisi data menggunakan sistem optik. Di sini panjang gelombang dioda laser penting, tetapi dioda laser tidak terlalu stabil dalam hal ini dengan panjang gelombang yang bervariasi dengan suhu, tegangan, penuaan, dll. Kisi dioda diukir di dekat persimpangan pn dioda untuk membantu menstabilkan panjang gelombang dari sinyal cahaya yang dihasilkan, kisi ini bertindak seperti filter optik yang menyebabkan panjang gelombang tunggal diumpankan kembali ke wilayah penguatan. Pitch kisi diatur selama pembuatan, dan ini hanya sedikit berbeda dengan suhu.
  • VCSEL: Bentuk dioda laser ini adalah dioda Laser Pemancar Permukaan Rongga Vertikal. Ini adalah bentuk laser pemancar permukaan dan memancarkan radiasi laser dalam arah tegak lurus ke wafer, menghasilkan beberapa miliwatt dengan kualitas sinar tinggi.
  • Dioda laser rongga eksternal: Laser rongga eksternal berisi dioda laser sebagai media penguatan hanya untuk rongga laser yang lebih panjang. Laser ini seringkali memiliki panjang gelombang yang dapat disetel dan menunjukkan lebar garis spektrum emisi yang kecil.
  • VECSEL: VECSEL adalah dioda Laser Pemancar Permukaan Rongga Eksternal Vertikal. Ini adalah bentuk laser semikonduktor rongga eksternal pemancar permukaan yang dipompa secara optik, yang mampu menghasilkan daya output multi-watt dengan kualitas sinar yang sangat baik, bahkan dalam mode operasi terkunci.

Ada banyak jenis dioda laser. Setiap jenis dioda laser memiliki fitur tersendiri dan dengan memilih jenis dioda laser yang tepat untuk aplikasi yang diberikan, kinerja yang tepat dapat diperoleh.


Tonton videonya: Crazy eBay green laser pointer mod. 1mW to 1400mW++ (November 2021).