Diode cu infraroșu laser — dispozitiv și aplicație
Dezvoltarea tehnologiei cu diode în infraroșu a durat mai mult de un deceniu și, în cele din urmă, datorită dezvoltării heterostructurilor duble cu mai multe joncțiuni în sistemul GaAlAs, s-a obținut o creștere semnificativă și, prin urmare, promițătoare din punct de vedere tehnologic, a randamentului cuantic. diode în infraroșu.
Succesul în acest domeniu se datorează eficienței cuantice interne de aproape 100%, efectului de „confinare electronică” în regiunea activă și efectului „multicarier”. Acest lucru se datorează efectului „încrucișării multiple” direcționat către partea inferioară a cristalului și reflectat din lateral și din partea superioară, adică fotonii reflectați multipli, fără a fi absorbiți în regiunea activă, acum contribuie la radiația de ieșire. .
Un exemplu în acest sens este uzina „Voskhod”, produsă la uzina Kaluga, heterostructuri duble multi-conflict de tip ESAGA-140 cu o regiune activă de tip p de 2 μm grosime, dopată cu Ge și Zn, emițătoare de regiuni care conțin 30% AlAs, și o regiune pasivă care conține de la 15 la 30% AlAs. Grosimea totală a unei astfel de heterostructuri este de 130-170 μm.Stratul superior al structurii are conductivitate de tip n. Lungimile de undă caracteristice pentru aceste structuri la maximul spectrului emis sunt 805, 870 și 940 nm.
Astăzi, diodele în infraroșu sunt utilizate pe scară largă în sistemele de televiziune cu convertor electro-optic și în dispozitivele cuplate cu încărcare, în sistemele de supraveghere video, iluminat cu infraroșu, telecomandă, comunicații optice, precum și în echipamente medicale.
Pentru a crea direct lasere Pe baza unei heterostructuri duble, se folosesc adesea atât AlGaA-uri de arseniură de aluminiu-galiu, cât și GaA-uri de arseniu de galiu, iar diodele produse prin această tehnologie se numesc diode cu heterostructură dublă... Avantajul unor astfel de lasere este că aria activă (cel zona de existență a găurilor și a electronilor) este conținută într-un strat mediu subțire și, prin urmare, multe mai multe perechi electron-gaură asigură amplificarea, adică radiația este amplificată cât mai eficient posibil.
Diodele laser cu infraroșu cu lungimi de undă de la 780 la 1770 nm și puteri de la 5 la 150 mW, disponibile pe scară largă astăzi pe piață, sunt folosite nu numai în playerele CD și DVD. Diodele laser cu infraroșu monomod, ca surse de radiație coerentă monocromatică, sunt aplicabile sistemelor optice de transmisie a datelor, echipamentelor de control și măsurare, tehnologiei medicale, sistemelor de securitate și de pompare lasere cu stare solidă.
O caracteristică distinctivă importantă a radiației infraroșii este „invizibilitatea” acesteia. Datorită laserului cu infraroșu, se poate obține o pată invizibilă, care poate fi totuși observată cu un aparat de vedere pe timp de noapte.
Această proprietate a laserelor cu infraroșu se datorează și utilizării lor destul de largă în domeniile militare, deoarece lucrul cu sistemele de ghidare cu laser este acum mai ușor de ascuns de inamic. Emițătorul în sine poate fi amplasat chiar și pe o aeronavă, chiar și la sol și, în același timp, poate asigura o precizie ridicată a lovirii rachetelor și a bombelor „inteligente”, care sunt ghidate de punctul infraroșu reflectat de țintă.