Was ist eine Laserdiode? (Mit Bildern)
Eine Laserdiode ist der am häufigsten verwendete Lasertyp und besteht aus einem Halbleitermaterial. Ein Halbleitermaterial, das üblicherweise zur Herstellung von Bauteilen in der Elektronik verwendet wird, bezieht sich auf ein bestimmtes Material, das in der Mitte zwischen einem guten Leiter und einem guten Isolator liegt, wenn es um das Leiten von Elektrizität geht. Eine Diode bezieht sich einfach auf ein Gerät, das Strom in eine Richtung durchlässt, und die Laserdiode sendet damit das Laserlicht aus, das der Benutzer sieht. Ein elektrischer Strom wird verwendet, um den Laser anzutreiben, und wird als injizierter elektrischer Strom bezeichnet. Die Laserdiode wird auch als injizierte Laserdiode oder Injektionslaser bezeichnet, da der elektrische Strom, der für die Stromversorgung verwendet wird, durch sie fließt.
Wenn die Laserdiode erzeugt wird, wird ein Kristall verwendet und eine dünne Schicht dieses Kristalls wird gezielt verändert, um einen Bereich zu erzeugen, der negativ geladen bleibt, und einen Bereich, der positiv geladen bleibt. Diese Bereiche sind als der Bereich vom n-Typ bzw. der Bereich vom p-Typ bekannt. Zusammen bilden sie einen sogenannten pn-Übergang. Der pn-Übergang zwingt elektrischen Strom, der über den Kristall fließt, von beiden Seiten injiziert zu werden.
Der n-Typ-Bereich und der p-Typ-Bereich sind beide wichtig, da sie es Elektronen und Löchern ermöglichen, eine Art leerer Bereich eines Elektrons, mit dem das Elektron sich zu rekombinieren versucht, über den Kristall zu wandern, um die Ladung zu erzeugen, die das antreibt Laser. Laserdioden arbeiten ähnlich wie Leuchtdioden, die üblicherweise als LEDs bezeichnet werden. LEDs werden jedoch als gepumpte Laserdioden anstelle von injizierten Laserdioden bezeichnet.
In einem LED-Licht rekombinieren die Elektronen und Löcher, wenn der Schalter eingeschaltet wird und die elektrische Ladung in eine Richtung fließen kann. Wenn sich Elektronen und Löcher verbinden, setzen sie Energie als Protonen frei, die wiederum die Glühbirne zum Leuchten bringen. Das Licht hat eine andere Farbe, je nachdem, wie viel Ladung das Photon hat. Jedes farbige LED-Licht ist darauf ausgelegt, Photonen zu erzeugen, die diese bestimmte Farbe ausstrahlen. Eine Laserdiode arbeitet auf ähnliche Weise mit Elektronen und Löchern, um eine Ladung zu erzeugen.
Die meisten Menschen haben eine Laserdiode in Aktion gesehen, wenn sie jemals einen Barcodescanner in Aktion gesehen haben. Diese Scanner sind in Lebensmittelgeschäften weit verbreitet, und alle Strichcodescanner verwenden eine Laserdiode, um zu funktionieren. Es wird der Laser erzeugt, der über die schwarzen Balken im Barcode läuft. Diese schwarzen Balken stellen Zahlen dar, die der Computer, der die Registrierkasse mit Strom versorgt, interpretieren kann, um das gescannte Objekt zu identifizieren.