O que é um diodo laser azul?
Um diodo laser azul é um tipo de laser semicondutor que produz um feixe concentrado de fótons com comprimentos de onda de cerca de 400 a 500 nanômetros - a área do espectro eletromagnético visível percebida como azul ou violeta pelo olho humano. Os diodos laser azuis são mais difíceis de fabricar do que muitos outros tipos de laser, especialmente em níveis mais altos de energia, mas o curto comprimento de onda da luz azul permite maior precisão. Hoje, os diodos laser azuis são usados para aplicações como ponteiros laser e projetores de vídeo, bem como em dispositivos que utilizam discos ópticos de alta definição, com destaque para o formato Blu-ray.
Como todos os diodos laser, a luz de um diodo laser azul é produzida bombeando energia para um semicondutor. Nos diodos laser, isso é feito com corrente elétrica, que os distingue dos lasers semicondutores bombeados opticamente que usam luz. Isso faz com que os elétrons no material semicondutor subam brevemente no nível de energia. Quando os elétrons voltam ao seu nível de energia original novamente, a energia perdida é liberada como fótons, produzindo luz. A luz é então colimada pela lente do laser, concentrando os fótons produzidos em uma única direção para produzir um feixe de luz concentrado.
A cor da luz do laser depende do comprimento de onda dos fótons, que depende das propriedades dos átomos ou moléculas que compõem o meio de ganho. O material médio de ganho mais comum para um diodo laser azul é o nitreto de gálio (GaN), um semicondutor cristalino. O nitreto de índio (InN) também é usado, assim como o nitreto de índio e gálio, uma liga dos dois.
O diodo laser azul é a base de vários formatos ópticos de armazenamento de dados, como Blu-ray, China Blue High-Definition e HD DVD. Todos os discos ópticos, como CD e DVD, armazenam informações em um padrão de indentações microscópicas que são lidas por um laser à medida que o disco gira dentro do reprodutor de discos. Os CDs e DVDs usam lasers que produzem luz vermelha, que tem um comprimento de onda maior que a luz azul e, consequentemente, requer recuos mais amplos no disco para lê-lo adequadamente. O menor comprimento de onda da luz azul permite que um laser azul leia com precisão recursos menores em um disco, o que significa mais recuos e, portanto, mais dados podem ser incluídos em um disco do mesmo tamanho. Isso permite que um disco projetado para ser lido por um diodo laser azul ajuste cerca de 25 gigabytes de dados em uma única camada de disco, mais de cinco vezes a capacidade de um DVD.
O diodo laser azul é uma inovação relativamente recente e não entrou em uso comercial até 2001. Isso ocorreu devido à dificuldade de produzir um meio de ganho adequado e aos avanços na ciência dos materiais necessários para que a tecnologia se tornasse viável. Foi principalmente o produto de pesquisa realizada na Polônia e no Japão, com destaque pelo Dr. Shuji Nakamura, engenheiro e pesquisador japonês, e pelo Dr. Sylwester Porowski, da Academia Polonesa de Ciências.