Diod inframerah laser — peranti dan aplikasi

Pembangunan teknologi diod inframerah mengambil masa lebih sedekad, dan akhirnya, terima kasih kepada pembangunan heterostruktur berganda berbilang simpang dalam sistem GaAlAs, peningkatan hasil kuantum yang ketara dan oleh itu menjanjikan teknologi telah dicapai. diod inframerah.

Pencapaian kejayaan dalam bidang ini adalah disebabkan oleh hampir 100% kecekapan kuantum dalaman, kesan "pengkurungan elektronik" di kawasan aktif dan kesan "multicarrier". Ini disebabkan oleh kesan «pelilangan berbilang» yang diarahkan ke bahagian bawah kristal dan dipantulkan dari sisi dan bahagian atas, iaitu, foton yang dipantulkan berbilang, tanpa diserap di kawasan aktif, kini menyumbang kepada sinaran keluaran. .

Contohnya ialah kilang "Voskhod", yang dihasilkan di kilang Kaluga heterostruktur berganda berbilang konflik jenis ESAGA-140 dengan kawasan aktif jenis-p setebal 2 μm, didopkan dengan Ge dan Zn, kawasan pemancaran yang mengandungi 30% AlAs, dan kawasan pasif yang mengandungi daripada 15 hingga 30% AlAs. Jumlah ketebalan heterostruktur sedemikian ialah 130-170 μm.Lapisan atas struktur mempunyai kekonduksian jenis-n. Panjang gelombang ciri untuk struktur ini pada maksimum spektrum yang dipancarkan ialah 805, 870 dan 940 nm.

Hari ini, diod inframerah digunakan secara meluas dalam sistem televisyen dengan penukar elektro-optik dan peranti berganding cas, dalam sistem pengawasan video, lampu inframerah, alat kawalan jauh, komunikasi optik, serta dalam peralatan perubatan.

Untuk mencipta secara langsung laser Berdasarkan heterostruktur berganda, kedua-dua aluminium-gallium arsenide AlGaAs dan galium-arsenide GaAs sering digunakan, dan diod yang dihasilkan oleh teknologi ini dipanggil diod dengan heterostruktur berganda... Kelebihan laser tersebut ialah kawasan aktif (yang kawasan kewujudan lubang dan elektron) terkandung dalam lapisan sederhana nipis dan oleh itu banyak lagi pasangan lubang elektron memberikan penguatan, iaitu sinaran dikuatkan secekap mungkin.

Diod laser inframerah dengan panjang gelombang dari 780 hingga 1770 nm dan kuasa dari 5 hingga 150 mW, tersedia secara meluas di pasaran hari ini, digunakan bukan sahaja dalam pemain CD dan DVD. Diod laser inframerah mod tunggal, sebagai sumber sinaran koheren monokromatik, boleh digunakan untuk sistem penghantaran data optik, peralatan kawalan dan pengukuran, teknologi perubatan, keselamatan dan sistem pengepaman laser keadaan pepejal.

Satu ciri penting yang membezakan sinaran inframerah ialah "halimunan". Terima kasih kepada laser inframerah, tempat yang tidak kelihatan boleh diperolehi, yang boleh, bagaimanapun, diperhatikan dengan peranti penglihatan malam.

Sifat laser inframerah ini juga disebabkan penggunaannya yang agak meluas dalam bidang ketenteraan, kerana kerja dengan sistem bimbingan laser kini lebih mudah disembunyikan daripada musuh. Pemancar itu sendiri boleh ditempatkan walaupun di dalam pesawat, walaupun di atas tanah, dan pada masa yang sama memastikan ketepatan yang tinggi untuk memukul peluru berpandu dan bom "pintar", yang dipandu oleh titik inframerah yang dipantulkan dari sasaran.