Lāzera infrasarkanās diodes — ierīce un pielietojums
Infrasarkano diožu tehnoloģijas izstrāde aizņēma vairāk nekā desmit gadus, un visbeidzot, pateicoties vairāku savienojumu dubulto heterostruktūru attīstībai GaAlAs sistēmā, tika panākts ievērojams un līdz ar to tehnoloģiski daudzsološs kvantu ražas pieaugums. infrasarkanās diodes.
Panākumu sasniegums šajā jomā ir saistīts ar gandrīz 100% iekšējo kvantu efektivitāti, "elektroniskās ieslodzījuma" efektu aktīvajā reģionā un "multicarrier" efektu. Tas ir saistīts ar "vairākkārtējas krustošanās" efektu, kas vērsts uz kristāla apakšējo pusi un atstarots no sāniem un augšpuses, tas ir, vairāki atstarotie fotoni, kas netiek absorbēti aktīvajā reģionā, tagad veicina izejas starojumu. .
Piemērs tam ir rūpnīca "Voskhod", ko Kalugas rūpnīcā ražo ESAGA-140 tipa daudzkonfliktu dubultās heterostruktūras ar 2 μm biezu p tipa aktīvo apgabalu, kas leģēts ar Ge un Zn, izstaro apgabalus, kas satur 30% AlA, un pasīvais reģions, kas satur no 15 līdz 30% AlA. Šādas heterostruktūras kopējais biezums ir 130-170 μm.Struktūras augšējam slānim ir n-veida vadītspēja. Šo struktūru raksturīgie viļņu garumi pie maksimālā izstarotā spektra ir 805, 870 un 940 nm.
Mūsdienās infrasarkanās diodes plaši izmanto televīzijas sistēmās ar elektrooptisko pārveidotāju un lādiņsavienotajās ierīcēs, videonovērošanas sistēmās, infrasarkanajā apgaismojumā, tālvadības pultī, optiskajos sakaros, kā arī medicīnas iekārtās.
Lai izveidotu tieši lāzeri Pamatojoties uz dubulto heterostruktūru, bieži tiek izmantoti gan alumīnija-gallija arsenīda AlGaAs, gan gallija-arsenīda GaAs, un ar šo tehnoloģiju ražotās diodes sauc par diodēm ar dubultu heterostruktūru... Šādu lāzeru priekšrocība ir tāda, ka aktīvā zona ( caurumu un elektronu eksistences apgabals) ir ietverts plānā vidējā slānī, un tāpēc daudz vairāk elektronu caurumu pāru nodrošina pastiprinājumu, tas ir, starojums tiek pastiprināts pēc iespējas efektīvāk.
Mūsdienās tirgū plaši pieejamās infrasarkanās lāzera diodes ar viļņu garumu no 780 līdz 1770 nm un jaudu no 5 līdz 150 mW tiek izmantotas ne tikai CD un DVD atskaņotājos. Viena režīma infrasarkanās lāzera diodes kā monohromatiskā koherenta starojuma avoti ir izmantojamas optiskajās datu pārraides sistēmās, vadības un mērīšanas iekārtās, medicīnas tehnoloģijās, drošības un sūknēšanas sistēmās. cietvielu lāzeri.
Svarīga infrasarkanā starojuma atšķirīgā iezīme ir tā "neredzamība". Pateicoties infrasarkanajam lāzeram, var iegūt neredzamu plankumu, kuru tomēr var novērot ar nakts redzamības ierīci.
Šī infrasarkano lāzeru īpašība ir saistīta arī ar to diezgan plašo pielietojumu militārajās jomās, jo darbu ar lāzera vadības sistēmām tagad ir vieglāk noslēpt no ienaidnieka. Pats raidītājs var atrasties pat lidmašīnā, pat uz zemes, un tajā pašā laikā nodrošināt augstu precizitāti, trāpot raķetes un "gudrās" bumbas, kas tiek vadītas pēc infrasarkanā punkta, kas atstaro no mērķa.