Co to jest dioda laserowa?

Niebieska dioda laserowa jest rodzajem lasera półprzewodnikowego, który wytwarza skoncentrowaną wiązkę fotonów o długości fali około 400 do 500 nanometrów - obszar widzialnego spektrum elektromagnetycznego postrzeganego przez ludzkie lub fioletowe przez ludzkie oko. Niebieskie diody laserowe są trudniejsze do wykonania niż wiele innych rodzajów lasera, szczególnie przy wyższych poziomach mocy, ale krótka długość fali niebieskiego światła pozwala na większą precyzję. Niebieskie diody laserowe są dziś używane do zastosowań, takich jak wskaźniki laserowe i projektory wideo, a także w urządzeniach przy użyciu dysków optycznych o wysokiej rozdzielczości, najbardziej widoczne format Blu-ray.

Podobnie jak wszystkie diody laserowe, światło diody laserowej jest wytwarzane przez pompowanie energii do półprzewodnika. W diodach laserowych odbywa się to z prądem elektrycznym, który odróżnia je od optycznie pompowanych laserów półprzewodnikowych, które wykorzystują światło. Powoduje to, że elektrony w materiale półprzewodnikowym krótko podnoszą poziom energii. Kiedy elektrony powracają do ich oryginałuPoziom energii ponownie utracona energia jest uwalniana jako fotony, wytwarzając światło. Światło jest następnie kolimowane przez soczewkę lasera, skupiając fotony wytwarzane w jednym kierunku w celu uzyskania skoncentrowanej wiązki światła.

Kolor światła lasera zależy od długości fali fotonów, co zależy od właściwości atomów lub cząsteczek zawierających pożywkę wzmocnienia. Najczęstszym materiałem średniej wzmocnienia dla niebieskiej diody laserowej jest azotek galu (GAN), krystaliczny półprzewodnik. Stosuje się również azotek indium (Inn), podobnie jak azotek galu indium, stop z dwóch.

Blue Laser Dioda jest podstawą kilku formatów przechowywania danych optycznych, takich jak Blu-ray, China Blue High Definition i HD DVD. Wszystkie dyski optyczne, takie jak CD i DVD, przechowują informacje w wzorze mikroskopijnych wcięć, które są odczytywane przez laser, gdy dystek obraca się w odtwarzaczu dysku. CDS i DVDSLasery E, które wytwarzają czerwone światło, które mają dłuższą długość fali niż niebieskie światło, a zatem wymagają szerszych wcięć na dysku, aby je prawidłowo odczytać. Krótsza długość fali niebieskiego światła pozwala niebieskimu laserowi dokładnie odczytać mniejsze cechy na dysku, co oznacza więcej wcięć, a zatem więcej danych można uwzględnić na dysku o tym samym rozmiarze. Umożliwia to odczytanie dysku zaprojektowanego przez niebieską diodę laserową, aby zmieściła około 25 gigabajtów danych do jednej warstwy dysku, ponad pięć razy większa niż pojemność DVD.

Dioda Blue Laser jest stosunkowo niedawną innowacją i nie wprowadziła komercyjnego użytku dopiero w 2001 r.. Wynika to z trudności z wytworzeniem odpowiedniego medium wzmocnienia i postępów w naukach o materiałach potrzebnych, zanim technologia stanie się opłacalna. Był to przede wszystkim produkt badań przeprowadzonych w Polsce i Japonii, najbardziej widoczny przez dr Shuji Nakamurę, japońskiego inżyniera i badacza oraz dr Sylwester Porowski z polskiej Akademii ScienCes.