Laserinfrapunadiodit — laite ja sovellus
Infrapunadioditeknologian kehittäminen kesti yli vuosikymmenen, ja lopulta GaAlAs-järjestelmän moniliitoskaksoisheterorakenteiden kehittämisen ansiosta saavutettiin merkittävä ja siksi teknisesti lupaava kvanttituoton lisäys. infrapuna diodit.
Menestyksen saavuttaminen tällä alueella johtuu lähes 100 % sisäisestä kvanttitehokkuudesta, "elektronisesta rajoituksesta" aktiivisesta alueesta ja "multicarrier"-efektistä. Tämä johtuu "multiple crossing" -vaikutuksesta, joka on suunnattu kiteen alapuolelle ja heijastuu sivulta ja yläpuolelta, eli useat heijastuneet fotonit, ilman että ne absorboituvat aktiivisella alueella, vaikuttavat nyt ulostulosäteilyyn. .
Esimerkki tästä on "Voskhod"-tehdas, joka tuotetaan Kalugan tehtaalla monikonfliktin kaksoisheterorakenteita tyyppiä ESAGA-140, jossa on 2 μm paksu p-tyyppinen aktiivinen alue, seostettu Ge:llä ja Zn:llä, emittoivia alueita, jotka sisältävät 30 % AlA:ta. ja passiivinen alue, joka sisältää 15 - 30 % AlA:ta. Tällaisen heterorakenteen kokonaispaksuus on 130-170 μm.Rakenteen ylemmällä kerroksella on n-tyyppinen johtavuus. Näiden rakenteiden ominaisaallonpituudet emittoidun spektrin maksimialueella ovat 805, 870 ja 940 nm.
Nykyään infrapunadiodeja käytetään laajalti televisiojärjestelmissä, joissa on sähkö-optinen muuntaja ja varauskytketyissä laitteissa, videovalvontajärjestelmissä, infrapunavalaistuksessa, kaukosäätimessä, optisessa viestinnässä sekä lääketieteellisissä laitteissa.
Luodaksesi suoraan laserit Kaksinkertaiseen heterorakenteeseen perustuen käytetään usein sekä alumiini-gallium-arsenidi AlGaA:ta että gallium-arsenidi GaA:ta, ja tällä tekniikalla valmistettuja diodeja kutsutaan kaksoisheterorakenteellisiksi diodeiksi... Tällaisten lasereiden etuna on, että aktiivinen alue ( reikien ja elektronien olemassaoloalue) sisältyy ohueen keskikerrokseen ja siksi monet useammat elektroni-reikä-parit tarjoavat vahvistusta, eli säteily vahvistuu mahdollisimman tehokkaasti.
Nykyään markkinoilla laajalti saatavilla olevia infrapunalaserdiodeja, joiden aallonpituus on 780-1770 nm ja teho 5-150 mW, ei käytetä vain CD- ja DVD-soittimissa. Yksimuotoiset infrapunalaserdiodit monokromaattisen koherentin säteilyn lähteinä soveltuvat optisiin tiedonsiirtojärjestelmiin, ohjaus- ja mittauslaitteisiin, lääketieteelliseen teknologiaan, turva- ja pumppujärjestelmiin. solid-state laserit.
Tärkeä infrapunasäteilyn erottava piirre on sen "näkymättömyys". Infrapunalaserin ansiosta saadaan aikaan näkymätön piste, jota voidaan kuitenkin tarkkailla yönäkölaitteella.
Tämä infrapunalaserien ominaisuus johtuu myös niiden melko laajasta käytöstä sotilaallisilla aloilla, koska työ laserohjausjärjestelmillä on nyt helpompi piilottaa viholliselta. Itse lähetin voi sijaita jopa lentokoneessa, jopa maassa, ja samalla varmistaa korkean tarkkuuden lyödä ohjuksia ja "älykkäitä" pommeja, joita ohjaa kohteesta heijastuva infrapunapiste.