Лазерен диод е лазер, в който активната среда е прекозонен полупроводник, подобен на този, използван при светодиодите.
Прекозонни полупроводници са тези, при които състоянието с минимална енергия от зоната на проводимост и състоянието с максимална енергия от валентната зона се характеризират с еднакъв квазиимпулс (k-вектор, вълновия вектор на кристалната решетка). Това позволява директни електронни преходи между двете нива, като енергийната разлика се излъчва под формата на квант светлина. Типичен представител е GaAs, какъвто е и първият лазерен диод. При непрекозонните полупроводници, какъвто е силицият, преходът между двете нива се получава с участието на трета частица (квазичастица), която да спомогне за изпълнението на Закона на запазване на импулса.
Заради ниската си себестойност лазерните диоди са най-масово произвежданият вид лазер в наши дни. През 2004 г. са продадени около 733 милиона броя, в сравнение със 131 000 от други видове лазери. Използват се в телекомуникациите (за пренос на информация по оптични влакна), за запис и възпроизвеждане на оптични носители на данни (CD и DVD), за лазерни показалки, за разчитане на баркодове и т.н. Мощните лазерни диоди се използват като източник на оптично напомпване на други лазери, като това напомпване е много по-ефективно от ламповото.
Типични дължини на вълните и приложение Контролирайки различните съотношения на химичните елементи Al, As, Ga, In, N, P, дължината на вълната на получения лазер или светодиод може да се променя.
Видима светлина 405 nm – InGaN, синьо-виолетов лазер, използва се за Blu-ray диск и HD DVD устройства 445 – 465 nm – InGaN, сини многомодови лазерни диоди, разработени (2010) за безживачни и ярки прожектори 510 – 525 nm – InGaN, зелени диоди, разработени от Nichia и OSRAM за лазерни прожектори. 635 nm – AlGaInP, по-добри лазерни показалки, със същата мощност, но субективно два пъти по-ярки от тези на 650 nm, поради по-високата чувствителност на окото за тази дължина на вълната 650 – 660 nm – GaInP/AlGaInP, CD и DVD устройства, евтини червени лазерни показалки 670 nm – AlGaInP, четци на баркодове, първите лазерни показалки (вече са излезли от употреба, заменени са от по-ярки диоди на 650 nm)
Инфрачервени 760 nm – AlGaInP, измерване на концентрацията на газ: 785 nm – GaAlAs, Компактдиск устройства 808 nm – GaAlAs, лазерно напомпване за твърдотелни лазери, най-често за лазерни среди легирани с Неодим (Nd), примерно: Nd:YAG, 848 nm – Лазени мишки 980 nm – InGaAs лазерно напомпване за твърдотелни лазери, най-често за лазерни среди легирани с Ербий (Er, примерно Er:fiber, Er:YAG, , ) или Итербий (Yb, примерно Yb:YAG, Yb:KGW, Yb:KYW, Yb:CALGO). Най-важнo е приложението за възбуждане на влакнести усилватели на среди легирани с Ербий, поради тяхното приложение в комуникационните технологии. 1064 nm – AlGaAs, оптични комуникации 1310 nm – InGaAsP, InGaAsN, оптични комуникации 1480 nm – InGaAsP, напомпване за оптични усилватели 1512 nm – InGaAsP, измерване на концентрацията на газ: 1550 nm – InGaAsP, InGaAsNSb, оптични комуникации 1625 nm – InGaAsP, оптични комуникации, обслужващ канал 1654 nm – InGaAsP, измерване на концентрацията на газ: 1877 nm – GaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: 2004 nm – GaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: 2330 nm – GaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: 2680 nm – GaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: 3030 nm – GaInAsSb, измерване на концентрацията на газ: 3330 nm – GaInAsSb, измерване на концентрацията на газ:
Източници
Категория:Диоди Категория:Лазери