Як работатет лазерний діод
Лазерні діоди стали дуже популярні останнім часом. Невисока вартість, обумовлена простотою виготовлення, і мінімум керуючих електричних ланцюгів зробили це тип світловипромінювачів дуже поширеним. Це раніше лазерний приціл можна було побачити тільки в кримінальних бойовиках, а зараз невеликі ліхтарики з напівпровідниковим лазером всередині використовуються навіть в дитячих іграшках. Розглянемо принцип роботи лазерного діода.
Принцип дії лазерного діода заснований на виникненні інверсії населеності (переважання частинок з великими енергетичними рівнями) в області напівпровідникового p-n переходу в процесі інжекції (збільшення концентрації) носіїв електричного заряду: електронів або дірок.
Кристал напівпровідника в лазерному діоді виконаний у вигляді тонкої прямокутної пластинки, що є, по суті, оптичним хвилеводом. Щоб з пластини зробити напівпровідниковий електронний компонент – його легують з двох сторін таким чином, щоб з одного боку вийшла n-область, а з іншого – p-область. Виходить приблизно той же перехід, що і в звичайному діоді тільки набагато більший за площею.
Принцип роботи лазерного діода
Торцеві сторони пластини дуже ретельно поліруються, щоб вийшов оптичний резонатор. В результаті навіть один фотон світла, що потрапив всередину пластини і має напрямок рух, перпендикулярний цим відполірованим торцях, буде багаторазово відбиватися і створювати все більше і більше нових фотонів. І як тільки кількість новостворених фотонів, які також рухаються перпендикулярно відполірованим сторонам пластини, перевищить кількість нових фотонів, які поодиноких вилітають з неї (губляться) – почнеться генерація лазерного променя.
Лазерний промінь на виході з пластини досить тонкий, але він відразу ж починає розходитися (розсіюватися). Щоб зібрати його знову виробники лазерних діодів використовують спеціальні збирають лінзи.
Цікаво. До речі раніше в програвачах компакт дисків використовувався не лазерний діод, а гелій-неоновий лазер, а точніше сказати – його зменшена копія.
Related posts:
- Чим відрізняється лазерний принтер від струменевого принтера Сьогодні вже неможливо уявити собі життя без принтерів, завдяки яким можна роздрукувати документ, фотографію, рецепт або інструкцію. Однак принтер принтеру ворожнечу. Наприклад, лазерний і струменевий принтер хоч і виконують однакові функції, але по-різному, і ці знання дозволять вам заощадити. Тому для написання цієї статті ми використовували матеріал з інтернету і консультувалися з фахівцем. Отже, струменевий […]...
- Напівпровідниковий діод – фізика Здатність n-р-переходу пропускати струм в одному напрямку використовується в напівпровідникових приладах, званих діодами. Напівпровідникові діоди виготовляють з германію, кремнію, селену та інших речовин. N-р-Перехід вдасться отримати шляхом механічного з’єднання двох напівпровідників з різними типами провідності, так як при цьому виходить занадто великий зазор між напівпровідниками. Товщина ж n-р-переходу не повинна перевищувати міжатомні відстані. Тому в […]...
- Кенотрон – ламповий діод Кенотрон – ламповий діод, найпростіша радиолампа, в якій крім катода, є ще один електрод – анод, який представляє собою порожнистий металевий циліндр, що огинає катод. Обидва електроди поміщають в скляний (керамічний або металевий) балон, з якого відкачано повітря. Властивості кенотрона Для дослідження властивостей кенотрона складемо схему, показану на малюнку. У цій схемі джерело ЕРС Ен […]...
- Як працює лазерний принтер Принтер – це пристрій, який дозволяє переносити електронні зображення, малюнки і текстову інформацію на паперовий носій (папір). Існує кілька способів цього процесу, вони описані в статті види технологій принтерного друку. Поговоримо про одну з них, а вірніше про одне з видів принтерів – лазерному. Як він влаштований і як працює. Усередині лазерний принтер складається з […]...
- Діод: визначення Діод – двухелектродний компонент практично всіх електронних схем. Бувають діоди напівпровідникові (найбільш поширені в наш час), газорозрядні і електровакуумні. В електричних ланцюгах виконує функцію компонента, що пропускає струм тільки в одному напрямку. Найбільш поширений напівпровідниковий діод працює завдяки властивостям p-n-переходу, подібні переходи є в біполярному транзисторі. Якщо до електроду р-області докласти позитивний потенціал, а до […]...
- Чим відрізняється прямий діод від зворотного діода? Діоди часто іменуються “прямими” і “зворотними”. З чим це пов’язано? Чим відрізняється “прямий” діод від “зворотного” діода? Що являє собою “прямий” діод? Діод – це напівпровідник, який має 2 виводу, а саме – анод і катод. Використовується він для обробки різними способами електричних сигналів. Наприклад, з метою їх випрямлення, стабілізації, перетворення. Особливість діода в тому, […]...
- Напівпровідниковий діод Контакт двох напівпровідників n – і p – типів називають pn – переходом або np – переходом. У результаті контакту між напівпровідниками починається дифузія. Деяка частина електронів переходить до дірки, а деяка частина дірок переходить на бік електронів. В результаті чого напівпровідники заряджаються: n – позитивно, а p – негативно. Після того, як електричне поле, […]...
- Електронна лампа – діод. Вольт-амперна характеристика діода Одностороння провідність використовується в електронних приладах з двома електродами – вакуумних діодах. Сучасний вакуумний діод являє собою балон зі скла або металокераміки, з якого відкачано повітря до тиску 10-6 – 10-7 мм рт. ст. Усередині нього розміщені два електроди (рис. 1). Один з них – катод – має вигляд вертикального металевого циліндра, що покривається зазвичай […]...
- Як вибрати лазерний рівень Сьогодні будь-які будівельні роботи неможливо уявити без застосування будівельного рівня. Найпопулярнішим зараз є лазерний рівень, як дуже простий у використанні і не вимагає спеціальної підготовки і особливих навичок для його застосування. Однак перш ніж придбати такий необхідний в господарстві інструмент, слід розібратися – який саме рівень краще вибрати? А для цього, перш за все, розберемося, […]...
- Що таке голограма Голограма – це особливий тип тривимірного зображення на екрані, виробленого променем чистого лазерного світла. Лазерний промінь проходить крізь призму, яка потім ділить його на дві окремі гілки. Одна гілка лазерного променя націлена на фотографований об’єкт, і в результаті об’єкт відбивається назад на фотографічну пластину або плівку. Інша гілка лазерного променя націлена безпосередньо на фотографічну пластину. […]...
- Особливості лазерного випромінювання Лазерне випромінювання за своїми властивостями значно відрізняється від випромінювання звичайних джерел світла. Відзначимо його характерні особливості. 1. Когерентність. Випромінювання є висококогерентним, що обумовлено властивостями вимушеного випромінювання. При цьому має місце не тільки тимчасова, але і просторова когерентність: різниця фаз у двох точках площини, перпендикулярної напрямку поширення, зберігається постійною (рис. 31.5, а). 2. коллімірованіе. Лазерне випромінювання […]...
- Історія діода Принцип роботи напівпровідникового діода, хоч і не абсолютно тривіальний, все ж не представляє особливої складності для розуміння навіть старшокласником. Два напівпровідника різних типів провідності, між ними перехід, який в одну сторону пропускає електричний струм, а в іншу – немає. Такий собі односпрямований вентиль, якщо порівнювати роботу електричного кола, в яку входить діод з водопроводом. Однак […]...
- Конденсатор змінної ємності Конденсатор змінної ємності (змінний конденсатор) – це конденсатор, ємність якого може змінюватися в заданих межах. Основне застосування змінних конденсаторів – це різні схеми радіоприймачів і радіопередавачів. Вони мають, як правило, невеликі межі регулювання ємності. Зазвичай між 100 і 500 пФ. Стандартний пристрій КПЕ наступне: Половина пластин, електрично з’єднаних між собою, розташовується нерухомо і називається статором. […]...
- Для чого використовують лазерні промені? Лазер – це прилад, який породжує потужний промінь світла. Сам термін є абревіатурою його англійської назви. Що таке лазер? Виробляє концентрований промінь світла з фіксованою довжиною хвилі – на відміну від електричної лампи, світло від якої розсіюється в усіх напрямках. І якщо звичайний світло слабшає у міру проходження, то промінь лазера може долати тисячі кілометрів, […]...
- Типи випрямлячів Різні типи випрямлячів існують для перетворення змінного струму в постійний. Але всі випрямлячі поділяються на два основних типи: однонапівперіодні і двухнапівперіодні. Двонапівперіодна схема випрямлення Найяскравішим представником двохполуперіодній схеми є схема мостового випрямлення. Такий випрямляч може складатися з чотирьох окремих діодів або бути в монолітному корпусі з чотирма висновками, всередині якого знаходяться всі ті ж чотири […]...
- Навіщо з’єднують діоди послідовно? Навіщо з’єднують діоди послідовно? Послідовне з’єднання діодів можна розглядати як один діод, у якого збільшується такий важливий параметр, як зворотна напруга діода Uобр. І збільшується він пропорційно кількості з’єднаних діодів. Якщо кожен з діодів має максимальну зворотню напругу 100 В, то для всього з’єднання цей параметр зростає триразово і дорівнює 300 В. Постійний прямий струм […]...
- Ефект Казимира Ефектом Казимира найчастіше називають виникнення дивною сили тяжіння між двома незарядженими паралельними пластинами у вакуумі. Один із способів зрозуміти, що таке ефект Казимира, – це спробувати уявити собі природу вакууму відповідно до квантової теорії поля. “Він далеко не порожній, – пишуть фізики Стівен Ройкрофт і Джон Свейн. – Вакуум наповнений флуктуирующими електромагнітні хвилями, від яких […]...
- Подвійна природа світла У результаті розгляду всієї сукупності оптичних явищ виникає природне запитання: що ж таке світло? Безперервно розподілена в просторі електромагнітна хвиля або потік окремих частинок – фотонів? Теорія і експерименти приводять до висновку, що обидві відповіді повинні бути стверджувальними. 1. Явища інтерференції і дифракції світла, характерні для будь-яких хвильових процесів, не залишають сумнівів у тому, що […]...
- Як проектували лазер У заключній главі прийнято підбивати підсумки. Але ми не будемо витрачати час на перерахування питань, які не встигли розглянути. Розповімо краще про лазерах, які є найяскравішим втіленням квантової теорії. Лазери ставляться до піонерським винаходам. Так називаються винаходи, які не мають аналогів. Хоча в рекламі можна зустріти фразу типу, “новий телевізор не має аналогів”, насправді це […]...
- Фотоефект – конспект З усіх видатних досягнень Альберта Ейнштейна, включаючи спеціальну теорію відносності і загальну теорію відносності, Нобелівську премію принесло йому теоретичне пояснення законів фотоефекту – явища вибивання електронів з металевої пластинки при висвітленні її світлом певних частот. Зокрема, Ейнштейн припустив, що світло поширюється порціями (зараз їх називають фотонами), що і веде до фотоефекту. Було вже встановлено, що […]...
- Дифракція випромінювання і часток на кристалічній решітці Незважаючи на великий прогрес у розвитку техніки, до теперішнього часу не створено достатньо надійних і ефективних приладів, що дозволяють безпосередньо спостерігати розташування окремих атомів у кристалічній решітці або в молекулах. Найдосконаліші електронні мікроскопи дозволяють спостерігати тільки дуже великі атоми, наприклад урану або золота, розташовані поблизу дрібніших. Найбільш поширені електронні мікроскопи дозволяють спостерігати неоднорідності з розмірами […]...
- Принципи управління Сьогодні до основних принципів менеджменту належать такі: – Принцип єдиноначальності (люди краще реагують у випадку, якщо ним керує один начальник); – Принцип мотивації (застосування гнучкої та дієвої системи заохочень і покарань); – Принцип лідерства (люди схильні йти за сильними, харизматичними натурами); – Принцип науковості (система управління повинна будуватися на новітніх даних науки менеджменту); – Принцип […]...
- Що таке фотон Фотон – це частка світлового потоку, що володіє мінімально можливою енергією. Ще кажуть, що фотон – це частка, що володіє мінімальним квантом світла (порцією світлової енергії). Фотон вважається безмассовой часткою, тобто часткою, яка взагалі не має маси. Примітно, що і електричний заряд фотона також прийнято вважати рівним нулю. Історія Вперше поняття “фотон” ввів в 1926 […]...
- Електромеханічна розв’язка Принцип роботи електромеханічного варіанти розв’язки полягає в використанні реле, яке служить для з’єднання електричних ланцюгів при певних змінах вхідних даних. Таку розв’язку називають релейного. Електромагнітне реле через свого простого принципу роботи і підвищеної надійності отримало широку популярність автоматичних системах і захисних схемах електроустановок. Такі реле поділяють з вигляду робочого струму на реле змінного і постійного […]...
- Польові транзистори Польовий транзистор є напівпровідниковим аналогом електровакуумного тріода. Подаючи на сітку вакуумного тріода слабкий електричний струм, можна ефективно впливати на електронний потік, т. Е. Управляти опором лампи. Це основна властивість тріода і дозволяє застосовувати його в радіоелектроніці. Польові канальні транзистори мають суттєві пре майна, до яких насамперед належать: великий вхідний опір приладів (1010-1015 Ом), більша стійкість […]...
- Що таке лазер: принцип роботи та застосування Складно в наш час знайти людину, яка ніколи не чула б слова “лазер”, проте чітко уявляють, що це таке, мізерна кількість. За півстоліття з моменту винаходу лазери різних видів знайшли застосування в широкому спектрі напрямків, від медицини до цифрової техніки. Так що ж таке лазер, який принцип його дії, і для чого він потрібен? Що […]...
- Напівпровідникові діоди: конспект Напівпровідниковий діод – це електронний прилад, виконаний на основі напівпровідникового кристала. Варто зауважити, що технологій виготовлення діодів досить багато, але розгляд принципу роботи напівпровідникового діода на молекулярно – електронному рівні метою даної статті не є. Справа в тому, що для більшості практичних цілей достатньо знати основні параметри, призначення, загальні принципи дії різних типів діодів, схеми […]...
- Що таке лазер – доповідь Цікавий факт: чи знаєте Ви, що до появи лазерів були мазери? Мазер – квантовий генератор, що випромінює когерентні мікрохвилі (хвилі сантиметрового діапазону) Мазер – це абревіатура, від англійського microwave amplification by stimulated emission of radiation, що в перекладі означає “посилення мікрохвиль за допомогою вимушеного випромінювання”. Мазер був винайдений в 1950-х роках, на кілька років раніше […]...
- Робота, що здійснюється при зарядці плоского конденсатора Для того щоб зарядити конденсатор, необхідно зробити певну роботу. Ця робота дорівнює енергії конденсатора. Переконатися в тому, що заряджений конденсатор має енергію, можна, підключивши його до електричної лампі. Короткочасна спалах світла свідчить про те, що заряджений конденсатор має енергію, і при з’єднанні конденсатора з лампою його енергія перетворюється у внутрішню енергію спіралі лампи. Сумарний електричний […]...
- Групи сегнетоелектриків Мікроскопічна теорія фазових переходів розділяє сегнетоелектрики на дві групи. Перша група Титанат барію відноситься до першої групи, і як її ще називають, групі сегнетоелектриків типу зміщення. У неполярному стані титанат барію має кубічну симетрію. При фазовому переході в полярне стан іонні підгратки зміщуються, симетрія кристалічної структури знижується. Друга група До другої групи відносять кристали типу […]...
- Квантова електродинаміка “Квантова електродинаміка (КЕД), безперечно, є найбільш точною з коли-небудь створених теорій, що описують природні явища, – пише фізик Брайан Грін. – За допомогою квантової електродинаміки фізики змогли підтвердити роль фотонів як “найменших можливих згустків світла” і описати їх взаємодія з електрично зарядженими частинками в рамках математично закінченою моделі, що дозволяє отримувати переконливі передбачення “. (Цит. […]...
- Електромашини Що ж таке електромашини? Це електромотори, що перетворюють електричний струм в механічний рух. Крім цього, до електромашин відносяться і генератори, що виконують зворотну задачу – перетворення механічного руху в електричний струм. Що ж таке електромашини? Перший в світі електромотор створив Фарадей. На той час принцип його дії залишався незрозумілим. У 1828 р угорський винахідник Аньош […]...
- Що таке лазер Лазер (оптичний квантовий генератор) – видатне досягнення фізики XX століття. Унікальні властивості лазерного променя знаходять застосування в найрізноманітніших сферах – від потужних промислових агрегатів до дрібної побутової техніки. Слово laser утворено першими літерами фрази Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Дослівний переклад такий: “посилення світла за допомогою вимушеної емісії випромінювання”. У російській мові використовується […]...
- Діоди випрямляючі Випрямні діоди використовуються в блоках харчування для перетворення змінного струму (AC) в постійний струм (DC). Цей процес називається випрямленням, а ділянку схеми, де відбувається випрямлення, називається випрямлячем. Вони так само можуть використовуватися і в інших частинах схеми, де необхідно пропустити великий струм через діод. Всі випрямні діоди зроблені, як правило, з кремнію і тому мають […]...
- Принцип Гюйгенса Базовим твердженням хвильової оптики є принцип Гюйгенса. Закони відбивання і заломлення світла виходять з нього в якості наслідків. Принцип Гюйгенса в його вихідного формулювання не зміг пояснити дифракцію і, зокрема, закон прямолінійного поширення світла. Згодом він був доповнений важливою ідеєю Френеля про інтерференції вторинних хвиль. Принцип Гюйгенса-Френеля – це потужний інструмент хвильової оптики; ми розглянемо […]...
- Який мінімальний просторовий обсяг, в якому можна спостерігати парниковий ефект? Парниковий ефект визначається так званої оптичною товщиноюτ, яка визначається як відношення геометричної товщини (висоти) z розглянутій області до довжини вільного пробігу теплових фотонів l, τ = z / l. Довжина вільного пробігу фотонів l = 1 / nσ, де n – концентрація парникових речовин (число молекул в кубічному метрі), σ – площа поперечного перерізу поглинання […]...
- Застосування ванадію та його сполук Ванадій використовується як легуючої добавки до чорних і кольорових металів, як основа для отримання конструкційних матеріалів. Оксид ванадію застосовується як каталізатор у багатьох реакціях окислення: при виробництві сірчаної кислоти, окисленні аміаку та ін. Ванадати ітрію – люмінесцентні матеріали, застосовуються для виготовлення електронно-променевих трубок. Ванадат кальцію – лазерний матеріал, застосовується в якості активних елементів твердотільних лазерів....
- Акумулятор: цікаві факти Хороший акумулятор повинен досить добре переносити процес зарядки. Це, нарешті, вдалося домогтися в середині 19 століття. У 1859 р французький вчений і інженер Гастон Планте побудував акумулятор. Як електроди він взяв дві свинцеві пластини, в звичайних умовах покриті плівкою окису свинцю. В акумулятор залили розбавлену сірчану кислоту. Планте підключив до електродів джерело постійного струму, і […]...
- Конденсатори. Ємність плоского конденсатора Конденсатори складаються з двох або більше близько розташованих один до одного провідників (обкладок), розділених шаром діелектрика (рис. 1), причому товщина шару діелектрика між провідниками значно менше розмірів самих провідників. При невеликих розмірах конденсатор відрізняється значною ємністю, що не залежить від наявності поблизу нього інших зарядів або провідників. Обкладкам конденсатора повідомляють однакові по модулю, але протилежні […]...
- Електросфера Землі Електросфера Землі простягається від рівня моря на висоту близько 60 км. У верхніх шарах, там де багато вільних іонів і ця частина сфери називається іоносферою, провідність максимальна, так як є вільні носії зарядів. Потенціал в іоносфері можна сказати вирівняний, так як ця сфера по суті вважається провідником електричного струму, в ній існують струми в газах […]...