הגברת אור על ידי פליטת קרינה מגורה, או בקיצור לייזר, היא מכשיר היוצר ומגביר קרינה אלקטרומגנטית בתדר ספציפי באמצעות תהליך של פליטה מעוררת. בלייזר, לכל קרני האור יש אותו אורך גל והן קוהרנטיות; הם יכולים לנסוע למרחקים ארוכים מבלי להתפזר.
כדי להבין כיצד פועלים לייזרים, עלינו להבין כיצד אטום מוציא אור. אטום הוא החלקיק הקטן ביותר בעולם, והוא מכיל אלקטרונים. על ידי החדרת פוטון נוסף לאטום, האלקטרונים נאלצים לעבור לרמת אנרגיה גבוהה יותר, וכעת האטום נמצא במצב נרגש. עם זאת, האטום הנרגש אינו יציב והאלקטרונים תמיד מנסים לחזור למצב הקרקע שלו, ולכן משחררים את האנרגיה העודפת שצבר במקור, כפוטון של קרינת אור. תהליך זה נקרא פליטה ספונטנית, כפי שמוצג להלן באיור. 1.
הלייזר מכיל תא שבו אטומים של תווך נרגשים, ומביאים את האלקטרונים שלהם למסלולים גבוהים יותר עם מצבי אנרגיה גבוהים יותר. כאשר אחד האלקטרונים הללו קופץ למטה למצב אנרגיה נמוך יותר, הוא פולט את האנרגיה הנוספת שלו כפוטון עם תדר מסוים. על ידי הכנסת יותר פוטונים למערכת, הפוטונים יתקלו בסופו של דבר באטום אחר עם אלקטרון נרגש, מה שיגרה את האלקטרון הזה לקפוץ חזרה למצבו המקורי, תוך פליטת שני פוטונים או יותר באותו תדר כמו הראשון ובפאזה איתו. . ההשפעה הזו עוברת דרך החדר, ומגרה כל הזמן אטומים אחרים לפלוט פוטונים קוהרנטיים יותר, ותהליך זה נקרא פליטות מעוררות. במילים אחרות, האור הוגבר, כפי שמוצג להלן באיור 2
יתר על כן, מראות בשני הקצוות של החדר גורמות לאור לקפוץ קדימה ואחורה על פני המדיום. אחת המראות שקופה חלקית, מאפשרת לקרן הלייזר לצאת מקצה החדר. על ידי שמירה על מספר מספיק של אטומים בתווך על ידי מקור אנרגיה חיצוני במצב האנרגיה הגבוה יותר, הפליטות שלך מעוררות ברציפות, ותהליך זה נקרא היפוך אוכלוסיה. בסופו של דבר, הוא יוצר זרם של פוטונים קוהרנטיים שהוא קרן מרוכזת מאוד של אור לייזר חזק. ללייזרים שימושים תעשייתיים, צבאיים ומדעיים רבים, כולל ריתוך, זיהוי מטרות, צילום מיקרוסקופי, סיבים אופטיים, ניתוחים וכו'.
סוגי לייזר:
ישנם סוגים רבים ושונים של לייזרים ולהלן חמשת הסוגים העיקריים.
1. לייזרים גז - למשל. לייזר גז HeNe, ולייזרי CO2 אשר פולטים מאות וואטים של כוח. הם משמשים בדרך כלל לחיתוך וריתוך בתעשיות.
2. לייזרים כימיים - מופעל על ידי תגובה כימית המאפשרת כמות גדולה של אנרגיה, בעיקר לשימוש צבאי ובאורך גל גבוה מאוד. לְשֶׁעָבַר. לייזר מימן פלואוריד 2700nm.
3. לייזרים במצב מוצק - שאיבה אופטית באמצעות שימוש במדיום מוצק מסומם, כגון גבישי או זכוכית מסוממים יונים. דוגמה לכך תהיה מצביע לייזר.
4. לייזרים סיבים - האור מונחה עקב השתקפות פנימית בסיבים אופטיים. הם ידועים ברבים בימינו בזכות הספק המוצא הגבוה שלהם והאיכות האופטית הגבוהה, כמו גם תוחלת החיים הארוכה. הסיבה נובעת מתכונותיהם של סיבים המעניקים יחס שטח פנים לנפח גבוה, המאפשר קירור יעיל בעת תמיכה בקילווואט של הספק פלט רציף. תכונות הנחיית הגלים של סיבים עוזרות לשמור על עוצמת האות ולמזער עיוותים. לייזרים סיבים נמצאים בשימוש נרחב בימינו לתקשורת המתפרסת על פני אזורים באורך של כמה קילומטרים.
5. לייזרים מוליכים למחצה - נשאבים חשמלית
א) דיודות פולטות אור (LED) - בדיודה שנוצרת ממוליך למחצה ישיר בפער פס, כמו גליום ארסניד, נשאים שחוצים את הצומת פולטים פוטונים כשהם מתחברים מחדש עם נושא הרוב בצד השני. בהתאם לחומר, עשויים להיווצר אורכי גל (או צבעים) מהאינפרא אדום ועד האולטרה סגול הקרוב. כל נוריות הלד מייצרות אור לא קוהרנטי עם ספקטרום צר. נוריות LED יכולות לשמש גם כפוטודיודות בעלות יעילות נמוכה ביישומי אותות. נורית LED עשויה להיות מזווגת עם פוטודיודה או פוטוטרנזיסטור באותה חבילה, כדי ליצור מבודד אופטו.
ב) דיודות לייזר - כאשר מבנה דמוי לד כלול בחלל תהודה שנוצר על ידי ליטוש פני הקצה המקבילים, ניתן ליצור לייזר. דיודות לייזר משמשות בדרך כלל בהתקני אחסון אופטיים ולתקשורת אופטית במהירות גבוהה.
דיודת לייזר היא לייזר שבו המדיום הוא מוליך למחצה, שנוצר על ידי צומת pn, כפי שמוצג באיור 3, ומופעל על ידי זרם חשמלי. לסוגים שונים של מבני דיודות לייזר, נא לעיין בנספח 3. בעיקרון, דיודת לייזר היא שילוב של שבב מוליכים למחצה הפולט אור קוהרנטי ושבב פוטודיודה מוניטור לבקרת משוב על תפוקת הכוח, במארז ארוז ואטום הרמטית.
החומרים המוליכים למחצה המשמשים ליצירת דיודות צומת pn הפולטות אור כיום הם: גליום ארסניד, אינדיום פוספיד, גליום אנטימוניד וגליום ניטריד. הסיבה לכך שהם נמצאים בשימוש היא בגלל שלוש-חמש תכונות התרכובות בטבלה המחזורית הכימית. החומרים צריכים להיות מסוממים בכבדות כדי ליצור אזורי P - N, מה שפוסל אחרים, מה שמותיר לקבוצות שלוש-חמש את האפשרויות האידיאליות.
ניתן להתאים את אורכי הגל שלהם על ידי שינוי יחס ההרכב. לדוגמה, ניתן להגדיל את אורך הגל של קרן הלייזר המיוצר על ידי מצע InP על ידי הגדלת תכולת האינדיום או הורדת אחוז תכולת הפוספט. אורך גל ארוך יותר מעיד בדרך כלל על מרחק נסיעה ארוך יותר.
לפי ויקיפדיה, דיודות לייזר הן מספרית הסוג הנפוץ ביותר של לייזר, עם מכירות של כ-733 מיליון לייזרים דיודות ב-2004, בהשוואה ל-131,000 של סוגי לייזרים אחרים. דיודות לייזר מוצאות שימוש נרחב בטלקומוניקציה כמקורות אור מווסתים ומצוידים בקלות לתקשורת סיבים אופטיים.
Brandnew יכולה להציע לייזרים ומערכות דיודות בעלות הספק גבוה במגוון רחב של הספקים ואורכי גל, כולל שבב לייזר, דיודת לייזר משולבת סיבים, סרגל יחיד ומערך לייזר דיודות בעוצמה גבוהה. חוזקות BrandNews הן בעובדי כישרון, הנדסת איכות, בקרת תהליכים, פיתוח מוצרים וייצור נפח. מגוון המוצרים שלנו נותן את ההרגשה הזו ללקוחות שלנו שמבינים במהירות שהפתרונות שלנו עוזרים להם לחסוך זמן במערכת הפוטונית RD ובעבודת האינטגרציה שלהם.
הכתובת שלנו
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, District Xihu
מספר טלפון
0086 181 5840 0345
אֶלֶקטרוֹנִי
info@brandnew-china.com
