Diodilaserkone

Diodilaserkoneiden tyypit

Reunaa emittoivat diodilaserit
Reunaa emittoivat diodilaserit lähettävät laservaloa puolijohdesirun reunasta. Ne lähettävät valoa yhdensuuntaisesti sirun pinnan kanssa. Reunaa emittoivat diodilaserit muodostetaan sirusta, joka on valmistettu galliumarsenidista (GaAs), indiumfosfidista (InP) tai galliumnitridistä (GaN). Siru koostuu kahdesta (tai useammasta) kerroksesta, mukaan lukien varauksen ehtymisen (aktiivinen) alue pn-liitoksessa, jossa laserilmiö esiintyy.

Reunaa emittoivat diodit voivat tarjota korkean optisen tehon, joka vaihtelee milliwatista kymmeneen wattiin tai enemmän. Niiden sähkötehokkuus on myös tyypillistä korkeampi verrattuna useimpiin muihin laser- ja laserdiodeihin. Näitä lasereita käytetään useimmilla aloilla: tietoliikenne, optinen tietojen tallennus, viivakoodin skannaus, lasertulostus, optinen tunnistus, lääketieteelliset laitteet ja teollisuuden laserjärjestelmät.

VCSED-laserit
VCSED-laitteita kutsutaan yleisemmin vertikaalisen ontelon pintaa emittoivista lasereista (VCSEL). Nämä ovat puolijohdelaserdiodiluokkaa, joka lähettää laservaloa kohtisuoraan sirun pintaan nähden sirun yläpinnan läpi. VCSELit muodostetaan pn-liitossirun pystysuoralla ontelolla, joka koostuu kahdesta hajautetusta Bragg-heijastinpeilistä. Aktiivinen alue, jossa valo saa alkunsa varauksen kumoamisesta, on keskitetty näiden peilien väliin. Tämä lasertyyppi yleensä täyttää aktiivisen alueen kvanttikuovilla tai vastaavilla vahvistusta indusoivilla rakenteilla. Valo säteilee kohtisuorassa sirun pintaan nähden pyöreänä tai elliptisenä säteenä, jolla on hyvin määritelty ja symmetrinen profiili. Tämä sädeprofiili reagoi hyvin kollimaatioon suhteellisen pienellä hajoamalla.

Näillä laitteilla on useita etuja reunadiodilasereihin verrattuna. Niiden kynnysvirta on alhainen, mikä mahdollistaa korkean sähkötehokkuuden pienillä tehotasoilla. Ne laitteet, joissa on pyöreä palkkiprofiili, sopivat hyvin kytkettäväksi optisiin kuituihin. VCSEL-laitteiden suuri etu on, että ne voidaan valmistaa kiekkomittakaavassa, mikä johtaa alhaisempiin tuotantokustannuksiin ja parempaan yhtenäisyyteen kuin yksittäin rakennetut laitteet.

Saatavilla on VCSED-lasereita, jotka lähettävät eri aallonpituuksia keskitasosta lähiinfrapunaan ja myös näkyvää valoa. Ulostulon aallonpituus johtuu materiaalin valinnasta, liitoksen suunnittelusta ja resonanssiontelon muodosta. Niitä käytetään laajalti: valokuituverkoissa, optisissa liitännöissä ja nopeissa tiedonsiirtojärjestelmissä. Niitä käytetään myös 3D-tunnistuksessa kasvojentunnistukseen ja syvyydentunnistukseen mobiililaitteissa sekä yleisemmissä optisissa ja tunnistussovelluksissa, kuten optisissa hiirissä, lasertulostimissa ja 3D-skannereissa.

Hajautettu palaute (DFB) laserit
DFB (distributed feedback) lasereilla on samanlainen rakenne kuin muilla puolijohdelasereilla. Jaksottaisen hilarakenteen sisällyttäminen aktiiviseen alueeseen tai ulkoiseen aaltoputkeen on kuitenkin ainutlaatuista tälle luokalle. Hajautettu takaisinkytkentähila koostuu aaltoputkialueen taitekertoimen jaksoittaisesta vaihtelusta, mikä johtaa vahvistusprofiilin jaksolliseen modulaatioon. Tämä toimii takaisinkytkentämekanismina ja pakottaa optisen takaisinkytkennän/vahvistuksen valitulla aallonpituudella samalla kun vaimentaa muita tiloja. Tämä tarkoittaa, että nämä laitteet tuottavat valoa tietyllä aallonpituudella korkealla spektripuhtaudella ja kapealla viivanleveydellä. Tämä on ihanteellinen korkean tiedonsiirtonopeuden kuituoptiseen tietoliikenteeseen, mittaukseen ja erilaisiin korkearesoluutioisiin spektroskopia- ja metrologisiin sovelluksiin.

DFB-laserit voidaan myös suunnitella aallonpituuden virittävyyteen rajoitetulla alueella. Tämä johtuu lämpötilan virityksestä, virran virityksestä tai ulkoisesta takaisinkytkentämekanismista, joka mahdollistaa taitekertoimen säätämisen.

Kvanttikaskadilaserit (QCL)
Kvanttikaskadilaser (QCL) käyttää kvanttikaskadisiirtoja energiatasojen välillä useiden puolijohdeliitosten sisällä laserlähteenä. QCL:t on rakennettu useista kvanttikuivoista, ja erilaisten kaistavälien puolijohdekerrosten muodostamat esteet. Kun myötäsuuntaista bias-virtaa käytetään, elektronit ja reiät kulkevat useiden kvantisoitujen energiatasojen läpi, mikä tuottaa tehokkaasti fotoneja jokaisessa siirtymässä. Ne tarjoavat säteilyn sähkömagneettisen spektrin keski-infrapuna- ja terahertsialueilla ja voivat lähettää laajan valikoiman aallonpituuksia näillä alueilla. Suurin osa keski-infrapunalasertekniikoista tarvitsee kryogeenistä jäähdytystä, kun taas QCL:t toimivat huoneenlämpötilassa, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, jotka tarvitsevat tätä taajuusaluetta. Korkean optisen tehon ansiosta ne sopivat korkean energian sovelluksiin ja tarjoavat jatkuvan aallon (CW) tilan erittäin vakaalla lähdöllä.

Suhteellisen yksinkertainen emissioaallonpituuden viritys saavutetaan säätämällä kerrosten paksuutta ja esijännitettä, mikä tekee niistä ihanteellisia spektroskooppisiin analyysisovelluksiin, jotka vaativat useita aallonpituuksia. Niitä käytetään myös ympäristön valvontaan, lääketieteellisiin diagnostisiin järjestelmiin, kaukokartoitukseen ja vapaan tilan viestintään.

Ulkoiset kaviteettidiodilaserit (ECDL)
ECDL:t ovat laitemuoto, joka käyttää ulkoista onteloa, yleensä ulkoista heijastinta tai hilaa, vahvistamaan lasertulostusta ja säätämään sen ominaisuuksia. ECDL:t mahdollistavat paremman virittävyyden, kapeamman viivanleveyden ja tarkan aallonpituuden säädön verrattuna muihin diodilasermuotoihin. Niillä on samanlainen rakenne kuin muilla diodilasereilla, joissa on eteenpäin suuntautuva pn-liitos ja aktiivinen alue, jossa fotoneja emittoidaan. Ulkoinen ontelo on lisätty laseriin antamaan optista palautetta, joka mahdollistaa emissiotaajuuden tarkan virityksen. Tässä ontelossa on heijastin, hila tai muu optinen rakenne, joka heijastaa osan säteestä takaisin onteloon.

ECDL:t voivat mahdollistaa kapeamman viivan leveyden verrattuna muihin diodilasertyyppeihin. Ulkoinen onkalo vaimentaa ei-toivottuja pitkittäismuotoja ja optista kohinaa, mikä tarjoaa paremman koherenssin ja kapeamman viivanleveyden säteen. Tämä laiteluokka on ihanteellinen sovelluksiin, jotka vaativat suurta spektripuhtautta erittäin tarkkaan optiseen kvantisointiin.

ECDL:t tarjoavat huomattavasti paremman aallonpituuden virittävyyden verrattuna useimpiin diodilasereihin. Laserin aallonpituus voidaan säätää tarkasti säätämällä hienovaraisesti ulkoisen heijastimen tai hilan sijaintia tai tulokulmaa. Tämä mahdollistaa laajan kirjon vaativia sovelluksia spektroskopiassa, atomi- ja molekyylifysiikassa sekä metrologiassa. Hyvän suunnittelun etuna ulkoresonanssiontelossa on, että emissiotaajuuden säätö voi olla tilahypytöntä eli tasaiset säädöt voidaan tehdä haluttujen aallonpituuksien välillä ilman asymptoottisia ja häiritseviä askelmuutoksia.

Suippenevat diodilaserit
Suippenevat diodilaserit (tai kartiomaiset vahvistimet; kartiolaserit) ovat laserlajeja, joissa on kartiomainen vahvistusontelo. Nämä laserit saavuttavat suuren tehon, hyvän säteen laadun ja korkean sähkötehokkuuden. Tämä kartiomainen alue on leveämpi tulopäässä ja kapenee vähitellen ulostulopäätä kohti. Tämä suippeneminen lisää säteen leveyttä ja vähentää optista tiheyttä laservahvistusalueella.

Kapeneva vahvistusosa mahdollistaa suuremman tila-alueen, mikä mahdollistaa suuremman optisen tehon erotuksen. Se auttaa myös parantamaan säteen laadun kollimaatiota lähdössä. Kartio lisää myös käytetyn pumpun energian hyödyntämisen tehokkuutta. Toinen kartiomainen etu on lisätä vahvistusspektriä, mikä mahdollistaa laajemman aallonpituuksien alueen lähdössä. Tämä viritettävyys on luokan erityisen arvokas ominaisuus. Näitä laitteita käytetään laajalti materiaalinkäsittelyssä, laserkaiverruksessa ja laserpumppauksessa (suurtehoisille kaasu- ja solid-state lasereille). Niiden suuri teho ja hyvä säteen laatu tekevät niistä soveltuvia vaativiin sovelluksiin, joissa tarkkuus, nopeus ja teho ovat tärkeitä.

Superluminesenssidiodi (SLD) laserit
SLD (superluminesenssidiodi) laserit, jotka tunnetaan myös amplified spontaneous emission (ASE) lähteinä, ovat lasertyyppiä, joka yhdistää laserdiodien ja LEDien ominaisuudet. Ne tuottavat laajaspektristä korkean intensiteetin valoa, mikä tekee niistä sopivia tiettyihin sovelluksiin kuvantamisessa, valokuitutunnistuksessa ja televiestinnässä. SLD-laserit tuottavat epäkoherenttia valoa vahvistetulla spontaanilla emissiolla. Nämä laitteet tuottavat laajan valokaistan, joka vaihtelee kymmenistä satoihin nanometreihin, joten SLD:t sopivat sovelluksiin, jotka vaativat laajan spektrialueen tai korkearesoluutioisen kuvantamisen. SLD tuottaa erittäin kirkkaan ulostulon, joka on optisen tehon mitta avaruuskulman yksikköä ja yksikköaallonpituuden kaistanleveyttä kohti. Suuri kirkkaus johtuu vahvistetusta spontaanista emissiosta ja optisesta vahvistuksesta. Niiden ulostulolla on lyhyt koherenssipituus verrattuna perinteisiin lasereihin. Tämä on etäisyys, jolla sähkömagneettiset aallot säilyttävät vaihesuhteensa. Tämä tekee niistä soveltuvia sovelluksiin, jotka vaativat alhaisen koherenssin häiriöitä tai syvyysresoluutiokuvausta. SLD:itä käytetään optisessa koherenssitomografiassa (OCT), kuituoptisessa tunnistuksessa, spektroskopiassa, biolääketieteellisessä kuvantamisessa, optisessa metrologiassa ja optisessa testauksessa. Ne ovat erityisen arvokkaita OCT-järjestelmissä biologisten kudosten ja materiaalien korkearesoluutioisessa kuvantamisessa.

Kaksoisheterorakennelaserit
Double heterostructure (DH) laserit ovat laserdiodiperheen haara, joka yhdistää heterorakenteen, joka parantaa tekniikan suorituskykyä. DH-lasereilla on pienempi kynnysvirta, suurempi hyötysuhde ja suurempi lähtöteho verrattuna tavalliseen homoliitosrakenteeseen.

DH-laserit kootaan kahdesta pn-liitoksesta, jotka on muodostettu kolmeen kerrokseen. Tyhjennysvyöhyke (keski, n-tyypin kerros) on kytketty kahden p-tyypin kerroksen väliin leveämmällä kaistavälillä. Tämä konfiguraatio luo kantoaaltojen tehokkaan rajoituksen ja vuotamattoman optisen tilan, mikä lisää sähkötehokkuutta ja yleistä suorituskykyä. Lisääntynyt kantoaallon rajoitus auttaa lisäämään kantoaallon tiheyttä ja rekombinaatiota, mikä johtaa suurempaan vahvistukseen ja parempaan toiminnan tehokkuuteen useimmissa asioissa. Toissijainen hyöty on se, että heterorakenne indusoi optista rajoittumista, mikä tehostaa valon ja aineen vuorovaikutusta. Alempi kynnysvirta johtuu alhaisemmasta varauskantajan vuodosta, mikä mahdollistaa laserin saavuttamisen kynnyksen laseroinnin alkamiselle alhaisemmilla virtatasoilla.

Näitä laitteita käytetään laajalti televiestinnässä, optisissa datalaitteissa, lasertulostuksessa ja lasermittausjärjestelmissä. Ne ovat erityisen arvokkaita pitkän matkan kuituoptisessa viestinnässä, jossa korkea hyötysuhde, alhaiset kynnysvirrat ja korkea teho ovat hyödyllisiä.

Kvanttikaivodiodilaserit
Kvanttikuoppadiodilaserit ovat laiteperhe, joka sisältää kvanttihyviä rakenteita, jotka parantavat optisia/sähköisiä ominaisuuksia. Niillä saavutetaan pienempi kynnysvirta, suurempi tehotehokkuus ja parempi aallonpituuden säätö verrattuna peruslaitteisiin. Nämä laitteet on rakennettu ohuiden puolijohdekiekkojen kerroksellisesta rakenteesta, joilla on kapeampi kaistaväli ja jotka on koteloitu korkeampiin kaistavälikerroksiin. Kvanttikuoppakerros luo rajoitusalueen sekä kantoaaltoille että syntyneille fotoneille, mikä parantaa optista vahvistusta. Rajattu kantoaalto saavuttaa suuremman tiheyden kvanttikuivon alueella, mikä helpottaa kantoaaltojen parempaa käyttöä stimuloidussa emissiossa, mikä johtaa parantuneeseen tehon muunnostehokkuuteen. Ne mahdollistavat luodun aallonpituuden tarkan hallinnan säätämällä kaivon leveyttä ja koostumusta. Tämä mahdollistaa emissioaallonpituuden säätämisen tarkasti vaativiin vaatimuksiin.

Kvanttikuoppadiodilaserit tunnetaan kapeasta viivanleveydestä. Pitkittäismuotokilpailun vaimentaminen ja optisen kohinan vähentäminen johtavat parempaan koherenssiin ja kapeampaan spektrikäyttäytymiseen. Tämä laitemuoto on erityisen hyödyllinen televiestinnässä, optisessa tiedontallennustilassa, lasertulostuksessa ja lääketieteellisessä diagnostiikassa. Kompaktit ja tehokkaat säteilylähteet kuituoptisessa viestinnässä ovat kriittisiä suuren kaistanleveyden ja pitkän matkan kuituoptiikassa.

Single longitudinal mode laser (SLM) laserit
Single longitudinal mode (SLM) laserit lähettävät valoa tuottaakseen yhden taajuuden tai aallonpituuden ulostulon korkealla koherenssilla ja kapealla viivanleveydellä. SLM-laserit käyttävät erilaisia ​​tekniikoita, kuten tilanvalintaelementtejä, taajuuden stabilointimenetelmiä ja kaviteetin suunnittelun optimointia tämän yksimuotoisen lähdön saavuttamiseksi. Häiritsevien pitkittäisten moodien vaimennus tuottaa erittäin koherentin lähdön kapealla taajuusspektrillä.

SLM-lasereita käytetään eri aloilla, kuten televiestinnässä, valokuitutunnistuksessa, metrologiassa, spektroskopiassa ja interferometriassa sekä tutkimustyökaluina niiden korkean koherenssin, tarkan aallonpituuden säädön ja kapean viivanleveyden vuoksi.

Kaistanväliset kaskadilaserit
Interband kaskadilaserit (ICL) toimivat kaistanvälisessä siirtymässä eri elektronisten kaistojen välillä aktiivisella alueella. Ne tarjoavat tehokkaan ja tehokkaan toiminnan keski-infrapuna-aallonpituusspektrissä. ICL:t hyötyvät kaistanvälisistä siirtymistä energiakaistojen välillä kussakin kiekossa hyödyntäen peräkkäisiä siirtymiä useiden vaiheiden/kvanttikaivojen välillä parantaakseen optista vahvistusta ja lasersäteilyä. Perinteiset diodilaserit luottavat rajoitetumpiin kaistansisäisiin siirtymiin. Ne on yleensä suunniteltu tuottamaan säteilyä keski-infrapuna-aallonpituuksilla, 3-12 mikrometriä. Useat kvanttikuippaportaat on kytketty sähköisesti kaskadikonfiguraatioon. Jokainen vaihe osallistuu vahvistusprosessiin, mikä johtaa korkeampaan optiseen vahvistukseen kuin yksiliitoslaitteet.

ICL:t tarjoavat erityisen alhaisen kynnysvirran laserin alkaessa. Tehokkaampi kantoaallon kuljetus ja käyttö johtavat pienempään virrankulutukseen. ICL:itä sovelletaan kaasuntunnistukseen, kemialliseen analyysiin, ympäristön valvontaan, teollisuusprosessien ohjaukseen ja vapaan tilan optiseen tietoliikenteeseen. Keski-infrapunasäteily on hyödyllinen tiettyjen epäpuhtauksien havaitsemiseen ja mittaamiseen.

Erilliset eristysheterorakennelaserit
SCH (Separate confinement heterostructure) -laserit käyttävät heterorakennesuunnittelua optisten ja sähköisten ominaisuuksien parantamiseksi. Tämä vähentää optisia häviöitä, parantaa kantoaallon rajoitusta ja parantaa yleistä suorituskykyä tavallisiin homoliitoslasereihin verrattuna. SCH-laserit sisältävät useita kiekkoja vaihtelevilla kaistavälillä monimutkaisemman heterorakenteen muodostamiseksi. Tyhjennyskerros on kerrostettu laajemmilla bandgap-kerroksilla. Tämä monimutkaisuus mahdollistaa sekä kantoaaltojen että optisten tilojen paremman rajauksen.

Parannettu eristys ja vähentynyt optinen vuoto johtuvat verhouskerroksista, jotka vangitsevat sekä optisen että varauksenkantajatoiminnan aktiivisella alueella. Vähentynyt kantoaaltovuoto parantaa erityisesti kynnysvirtaa ja sähkötehokkuutta. Tämä puolestaan ​​parantaa suorituskykyä homoliitoslasereihin verrattuna parantamalla lämpötilan vakautta, suurempaa modulaatiokaistanleveyttä ja lämpötilasta riippuvaa aallonpituusryömintä. SCH-laserit ovat erityisen hyödyllisiä sovelluksissa, jotka vaativat tehokkuutta ja lämpötilan vakautta. Ne sopivat yleisiin sovelluksiin, kuten tietoliikenne, optinen tiedontallennus, lasertulostus, optinen tunnistus ja laserpohjainen tutkimus, mutta erityisen hyvin ankarampiin ympäristöihin ja kuituoptisiin tietoliikennejärjestelmiin.

Hajautetut bragg-heijastinlaserit (DBR).
Hajautetut Bragg-heijastimet (DBR) ovat laitteita, jotka sisältävät hajautetun Bragg-heijastimen, joka on integroitu vahvistusonteloon. Tämä näkökohta mahdollistaa lähetetyn taajuuden tarkan ohjauksen ja kapean suodatuksen hyvän spektrin puhtauden ja valinnan saavuttamiseksi. Bragg-hila koostuu vuorotellen korkean ja matalan taitekertoimen materiaaleista, jotka toimivat aallonpituusselektiivisenä peilinä. Tämä rakenne heijastaa kaikkien valitsemattomien aallonpituuksien valoa sallien samalla halutun säteilyn etenemisen vahvistusontelon läpi. Tämä rakenne tarjoaa tarkan aallonpituusselektiivisyyden, ja säätämällä hilajaksoa tai taitekerroinpareja, emittoitua aallonpituutta voidaan virittää tietylle alueelle. Tämä helpottaa räätälöimistä ja yhteensopivuutta useiden sovellusten kanssa, mukaan lukien aallonpituusjakoiset multipleksointijärjestelmät (WDM) ja optinen koherenssitomografia (OCT).

DBR-laserit tuottavat kapeaa viivanleveyttä Bragg-hilan hajautetun takaisinkytkennän seurauksena. Hila vaimentaa ei-toivotut pitkittäiset moodit ja johtaa kapeaan spektrileveyteen yksimuotoiseen emissioon. Nämä laitteet tarjoavat edullisia, korkeita sivutilan vaimennussuhteita (HMSSR), jotka edustavat tehoeroa halutun lasertilan ja viereisten tilojen välillä ja tarjoavat selektiivisyyden, spektrin puhtauden ja kapean viivanleveyden mittarin.

DBR-lasereita käytetään televiestinnässä, valokuitutunnistuksessa, spektroskopiassa, metrologiassa ja optisessa koherenssitomografiassa. Niitä käytetään tarkkoina ja vakaina valonlähteinä erilaisissa järjestelmissä, jotka vaativat tiettyjä aallonpituuksia, kapeaa viivanleveyttä ja suurta spektrin puhtautta.

Pystysuora-ulko-ontelo-pintaa emittoivat laserit
Pystysuora-ulko-ontelo-pintasäteilylaserit (VECSEL) ovat erikoistyyppisiä laserlaitteita, joissa yhdistyvät sekä pystysuora-ontelo-pintasäteilylaserit (VCSEL) että ulkoisen ontelo-diodilaserit (ECDL). Tämä johtaa ainutlaatuisiin ominaisuuksiin, kuten korkeaan lähtötehoon, aallonpituuden viritettävyyteen ja erinomaiseen säteen laatuun.

VECSEL:ien laserontelo on suunnattu pystysuoraan, joten valo säteilee kohtisuorassa sirun pintaan nähden. Tämä pystysuora rakenne mahdollistaa tehokkaan lämmönpoiston ja säteen tarkan hallinnan. Niiden ulkoinen onkalorakenne on rakennettu ylimääräisistä heijastavista pinnoista, jotka on sijoitettu sirurakenteen ulkopuolelle. Tämä mahdollistaa aallonpituuden ohjauksen, säteen muotoilun ja tehon skaalauksen. VECSELit pystyvät antamaan korkeampaa lähtötehoa kuin VCSEL:t, koska ulkoisen ontelon konfiguraatio parantaa lämmönpoistoa. Tarkka aallonpituuden virittävyys laajalla spektrialueella saavutetaan muuttamalla ulkoisten ontelopeilien asentoa tai säätämällä laitteen käyttölämpötilaa. Tarkasti suunnitellun ulkoisen kaviteetin käytön ansiosta VECSEL-laitteet saavuttavat korkealaatuisen tulosteen, jolla on pieni hajautuskulma ja yhtenäinen sädeprofiili.

VECSELejä käytetään tieteellisessä tutkimuksessa, materiaalinkäsittelyssä, lääketieteellisessä diagnostiikassa, optisessa sensorissa ja televiestinnässä. Ne palvelevat tarkkuussovelluksia, kuten laserspektroskopiaa, laserjäähdytystä ja atomien vangitsemista/manipulaatiota, laserablaatiota ja suuren tiedonsiirtonopeuden optista viestintää.

Multi-longitudinal mode (MLM) laserit
Multi-longitudinal mode (MLM) -laserit tarjoavat epätavallisen mahdollisuuden lähettää useita, lähekkäin sijaitsevia mutta kapeita taajuuskaistoja suhteellisen laajalla spektrillä. MLM-laserien pituussuuntaiset tilat ovat kapeasti erillään. Välimatka riippuu resonanssiontelon toiminnallisesta rakenteesta, kuten sen pituudesta ja laserväliaineen taitekertoimesta. Niiden laaja päästöspektri johtuu näiden useiden liikennemuotojen läsnäolosta. Moodin spektrin leveys ja jakautuminen johtuvat onteloiden ja liitosten suunnittelusta sekä myös käyttöolosuhteista.

MLM-lasereita käytetään spektroskopiassa, metrologiassa, interferometriassa ja televiestinnässä. Niitä voidaan soveltaa erityisesti optiseen koherensitomografiaan (OCT), jossa korkearesoluutioinen kuvantaminen on mahdollista useiden pitkittäismuotojen häiriöistä johtuen.

Diodilaserkoneen käyttö

Diodilaserkoneen huoltaminen

Kuinka diodilaser toimii

Diodilaserit toimivat stimuloimalla fotonien emissiota puolijohdeliitoksessa. Puolijohdemateriaalissa on tietyt energiakaistat, jotka laukaisevat koherentin valon synnyttämisen ja vahvistamisen. Diodi koostuu pn-liitoksesta. N-tyypin alue luo ylimäärän negatiivisesti varautuneita kantoaaltoja (elektroneja), kun taas p-tyyppi luo ylimäärän positiivisesti varautuneita kantoaaltoja (reikiä). Liitoskohta muodostaa tyhjennysalueen kahden materiaalin välille. Kun myötäsuuntainen bias-jännite (+ve p:lle ja -ve n materiaalille) syötetään liitoksen yli, virta kulkee. Tämä saa varauksenkantajat liikkumaan risteyksen yli. Elektronit n-alueelta ja reikiä p-alueelta ruiskutetaan tyhjennysalueelle. Nämä kohtaavat ja neutraloivat vapauttaen fotonin jokaista peruutettua varausta kohden.

Diodilaser on suunniteltu heijastavilla pinnoilla päissä, jotka muodostavat "optisen ontelon". Fotonit heijastavat sisäisesti, ja optinen takaisinkytkentä tehostaa stimuloituja säteilyä ja tuottaa kapeakaistaisen koherentin valon. Stimuloiva emissio tapahtuu myös, kun fotoni on vuorovaikutuksessa virittyneen elektronin kanssa, jolloin se lähettää toisen fotonin. Nämä lisäfotonit ovat identtisiä laukaisevan fotonin kanssa, mikä johtaa vahvistumiseen. Kun stimuloitu emissio jatkuu ja fotonit heijastuvat ontelossa, laserenergian intensiteetti kasvaa.