ليزر أشباه الموصلات ، المعروف أيضًا باسم ثنائيات الليزر ، هو ليزر يستخدم مواد أشباه الموصلات كمواد عمل. تتميز بخصائص الحجم الصغير والعمر الطويل ، ويمكنها استخدام تيار الحقن البسيط لضخ جهد التشغيل والتيار المتوافق مع الدوائر المتكاملة ، بحيث يمكن دمجها بشكل موحد.
نظرًا لهذه المزايا ، تم استخدام ليزر ثنائي أشباه الموصلات على نطاق واسع في اتصالات الليزر ، والتخزين البصري ، والجيروسكوبات الضوئية ، والطباعة بالليزر ، والمدى ، والرادار.
مبدأ انبعاث ضوء الليزر
يجب أن يستوفي الليزر الشروط التالية:
1. انعكاس السكان.
2. يجب أن يكون هناك تجويف طنين ، والذي يمكن أن يلعب دور التغذية الراجعة البصرية وتشكيل التذبذب بالليزر ؛ تشكيل أشكال مختلفة ، أبسطها هو تجويف رنين فابري-ببغاء.
3- ثالثًا ، يجب أن يفي الليزر بشرط العتبة ، أي يجب أن يكون الكسب أكبر من الخسارة الكلية.
خصائص ليزر أشباه الموصلات
ليزر أشباه الموصلات هو نوع من أجهزة الليزر مع مادة أشباه الموصلات كمادة عمل. ولد في عام 1962. بالإضافة إلى الخصائص المشتركة لليزر ، فإنه يتمتع أيضًا بالمزايا التالية:
(1) صغيرة الحجم وخفيفة الوزن ؛
(2) قوة دافعة منخفضة وحالية ؛
(3) كفاءة عالية وعمر عمل طويل ؛
(4) يمكن تعديلها مباشرة بالكهرباء ؛
(5) من السهل تحقيق التكامل الإلكتروني البصري مع مختلف الأجهزة الإلكترونية الضوئية ؛
(6) متوافق مع تكنولوجيا تصنيع أشباه الموصلات ؛ الإنتاج الضخم ممكن.
بسبب هذه الخصائص ، حظيت أشعة الليزر شبه الموصلة باهتمام وأبحاث مكثفة من جميع أنحاء العالم منذ إنشائها. لقد أصبح الليزر الأسرع نموًا والأكثر استخدامًا في العالم ، وأول من يخرج من المختبر للتسويق ، وأكبر قيمة للإنتاج.
مبدأ عمل ليزر أشباه الموصلات
مبدأ عمل ليزر أشباه الموصلات هو طريقة الإثارة ، والتي تستخدم مواد أشباه الموصلات (أي استخدام الإلكترونات) للانتقال بين نطاقات الطاقة لإصدار الضوء. يشكل سطح الانقسام في بلورة أشباه الموصلات مرآتين متوازيتين كمرايا لتكوين تجويف رنيني لجعل الضوء يتأرجح وردود الفعل. يتم تضخيم الإشعاع الذي يولد الضوء ويخرج ضوء الليزر.
يعمل ليزر أشباه الموصلات عن طريق الحقن بالناقلات. يجب استيفاء ثلاثة شروط أساسية لانبعاث الليزر:
(1) لإنتاج توزيع انعكاس سكاني كافٍ ، أي أن عدد جسيمات الحالة عالية الطاقة أكبر بما يكفي من حالة الطاقة المنخفضة ؛
(2) يوجد تجويف طنين مناسب يمكنه تشغيل وظيفة التغذية المرتدة ، بحيث تتكاثر فوتونات الانبعاث المحفزة ، وبالتالي تولد تذبذب الليزر ؛
(3) يجب استيفاء شرط عتبة معين لجعل كسب الفوتون مساويًا لخسارة الفوتون أو أكبر منه.
