Olet ehkä käyttänyt laserdiodia (kutsutaan myös puolijohdediodeiksi tai ruiskutusdiodiksi) päivittäisessä toiminnassasi edes tietämättä sitä. CD- ja DVD-soittimista laserosoittimiin ja -tulostimiin, viivakoodinlukijoihin ja valokaapeleihin, kaikki nämä käyttävät laserdiodeja. Siitä lähtien, kun se keksittiin vuonna 1962, laserdiodeja on käytetty erilaisissa kuluttaja, teollisuus- ja tieteellisissä sovelluksissa.
Mikä on diodi? Se on yksinkertaisesti elektroninen komponentti, jossa sähkövirta tulee toiseen päähän ja pysäytetään vastakkaiseen päähän. Tämä on laajalti käytetty puolijohdelaite, joka koostuu kahdesta elektrodista, yhdestä positiivisesta (anodi) ja toisesta negatiivisesta (katodi). Tätä kutsutaan pn-liitokseksi. Molemmissa päissä on liitin (liitäntäjohdot). Diodit valmistetaan germaniumista, seleenistä tai piistä.
Nopea vaihto-ominaisuudet
Joitakin monista erityyppisistä diodeista ovat: valodiodit (LED), jännitteen säätödiodit, kuten Zener-diodi (suunniteltu hajoamaan päinvastaisessa tilassa; käytetään jännitesäätimissä), valodiodi, PIN-diodi ja sen nopea kytkentä ominaisuudet ja laserdiodi. Diodeja käytetään yleisesti tasasuuntaajana. Yksinkertaisesti sanottuna tasasuuntaus on vaihtovirta (AC) muuntaminen tasavirraksi (DC).
Laserdiodi on samanlainen kuin LED, koska molemmat ovat hyvin pieniä ja lähettävät valoa. Ainoa ero on, että laserdiodista tuleva valo on puhtaampaa ja voimakkaampaa. LEDit tuottavat epäjohdonmukaista valoa (organisoimaton ja hajautettu), kun taas laserdiodit tuottavat koherenttia valoa. Laserin tuottaman valon ominaisuudet ovat:
Se on yksivärinen tai yksivärinen.
Se on johdonmukainen tai organisoitu.
Se on suuntaava. Valonsäde on erittäin vahva ja tiukka.
Laserdiodin toisessa päässä on pääte, jota käytetään energian keräämiseen energialähteestä. Kun sähkö pääsee päätteeseen, positiivisella puolella olevat varatut elektronit törmäävät (tai hyppäävät) reikiin (tai elektronien puuttumiseen) negatiivisella puolella. Kun nämä varautuneet elektronit menevät reikiin, ne menettävät energiaa valon tai fotonien muodossa.
Fotonit palautuvat takaisin
Kaikki puolijohdekerrosten elektronien yhteen tulemisen tuottama valo on rajoitettu pitkän, kapean tunnelin tai kanavan (jonka peilit ovat lopussa) sisällä, joka toimii aaltojohtimena. Kun fotonit pomppivat edestakaisin tässä kapeassa tunnelissa, se vahvistuu törmätessään muihin varautuneisiin elektroneihin. Fotonit vapautuvat sitten leveällä tai kartion muotoisella tavalla, aivan kuten taskulampussa. Laserdiodin päässä on konvergoituva linssi, joka taipuu tai kohdistaa säteen kääntämällä sen hienoksi pylvääksi tai lyijykynäksi (kuten laserosoittimessa).
Yhden laserdiodin teho on pieni ja se on kooltaan hyvin pieni, joten se on ihanteellinen käytettäväksi kulutuselektroniikkalaitteissa. Mutta jos käytät diodiryhmää, voidaan luoda suuritehoisempi laser. CD / DVD-soittimissa käytettävät puolijohdelaserit ovat pienitehoisia (5-100mW). Opnext, Sony, Panasonic ja Sanyo ovat monien eri puolijohdelaserdiodien toimittajien joukossa.
Laserdiodit olivat aiemmin vain yhtä väriä - punainen. Teknologian kehityksen myötä on olemassa uudentyyppisiä laserdiodeja, jotka tuottavat sekä vihreitä että sinisiä säteitä. Esimerkiksi uudet Blu-Ray-levyt käyttävät tätä uutta tekniikkaa. Joka kerta, kun käytät laserosoitinta, katselet DVD-levyä tai ostat viivakoodilla varustetun tuotteen, tiedät, että laserdiodi on toiminnassa.