O que é o diodo laser

Laser-um dispositivo capaz de emitir luz laser. O primeiro amplificador quântico de micro-ondas foi feito em 1954, e um feixe de micro-ondas altamente coerente foi obtido. Em 1958, A.L. Xiaoluo e C.H. Towns estendeu o princípio do amplificador quântico de micro-ondas para a faixa de frequência óptica. Em 1960, T. H. Mayman e outros fizeram o primeiro laser de rubi. Em 1961, A. Jia Wen e outros fizeram um laser de hélio-neon. Em 1962, R. N. Hall e outros criaram um laser semicondutor de arsenieto de gálio. No futuro, haverá cada vez mais tipos de lasers. De acordo com o meio de trabalho, os lasers podem ser divididos em quatro categorias: lasers de gás, lasers sólidos, lasers semicondutores e lasers de corante. Lasers de elétrons livres também foram desenvolvidos recentemente. Lasers de alta potência são geralmente de saída pulsada.

História:

O conceito-chave na tecnologia do laser foi estabelecido já em 1917, quando Einstein propôs a "emissão estimulada". O termo laser já foi controverso; Gordon Gould foi a primeira pessoa a usar esse termo em registros.
Em 1953, o físico americano Charles Harde Towns e seu aluno Arthur Xiao Luo fizeram o primeiro amplificador quântico de micro-ondas e obtiveram um feixe de micro-ondas altamente coerente.
Em 1958, C. H. Towns e A.L. Xiao Luo estenderam o princípio dos amplificadores quânticos de micro-ondas para a faixa de frequência óptica.
Em 1960, T. H. Theodore Mayman fez o primeiro laser de rubi.
Em 1961, o cientista iraniano A. Javin e outros fizeram um laser de hélio-neon.
Em 1962, R. N. Hall e outros criaram um laser semicondutor de arsenieto de gálio.
Em 2013, pesquisadores do Centro Nacional de Laser do Conselho de Pesquisa em Ciência e Indústria da África do Sul desenvolveram o primeiro laser digital do mundo, abrindo novas perspectivas para aplicações de laser. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista britânica Nature Communications em 2 de agosto de 2013.

Tipos e aplicações de lasers:
A qualidade da luz emitida pelo laser é pura e o espectro é estável, podendo ser utilizado de diversas formas.
Laser de rubi: O laser original era que o rubi era excitado por uma lâmpada brilhante, e o laser produzido era um "laser de pulso" em vez de um feixe contínuo e estável. A qualidade do feixe produzido por este laser é essencialmente diferente do laser produzido pelo diodo laser que estamos usando agora. Essa emissão de luz intensa que dura apenas alguns nanossegundos é muito adequada para capturar objetos que se movem facilmente, como retratos holográficos de pessoas. O primeiro retrato a laser nasceu em 1967. Os lasers de rubi exigem rubis caros e só podem produzir luz pulsada curta.
Laser He-Ne: Em 1960, os cientistas Ali Javan, William R. Brennet Jr. e Donald Herriot projetaram um laser He-Ne. Este é o primeiro laser a gás. Este tipo de laser é comumente usado por fotógrafos holográficos. Duas vantagens: 1. Produza uma saída de laser contínua; 2. Não precisa de lâmpada de flash para excitação de luz, mas use gás de excitação elétrica.
Diodo laser: O diodo laser é um dos lasers mais usados. O fenômeno de recombinação espontânea de elétrons e lacunas em ambos os lados da junção PN do diodo para emitir luz é chamado de emissão espontânea. Quando o fóton gerado pela radiação espontânea passa pelo semicondutor, uma vez que passa pela vizinhança do par elétron-buraco emitido, pode excitar os dois para se recombinarem e produzirem novos fótons. Este fóton induz os portadores excitados a se recombinarem e emitirem novos fótons. O fenômeno é chamado de emissão estimulada. Se a corrente injetada for grande o suficiente, a distribuição de portadores oposta ao estado de equilíbrio térmico será formada, ou seja, a inversão populacional. Quando os portadores na camada ativa estão em um grande número de inversões, uma pequena quantidade de radiação espontânea produz radiação induzida devido à reflexão recíproca em ambas as extremidades da cavidade ressonante, resultando em feedback positivo ressonante seletivo de frequência, ou ganhando um certo frequência. Quando o ganho é maior que a perda de absorção, uma luz coerente com boas linhas espectrais - luz laser pode ser emitida da junção PN. A invenção do diodo laser permite que as aplicações de laser sejam rapidamente popularizadas. Vários tipos de varredura de informações, comunicação por fibra óptica, alcance a laser, lidar, discos a laser, ponteiros a laser, coleções de supermercados, etc., estão sendo constantemente desenvolvidos e popularizados.