Diversos

Teoria e operação do diodo laser

Teoria e operação do diodo laser


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Os diodos laser e os diodos emissores de luz têm vários elementos em comum no que diz respeito à sua teoria de operação. No entanto, a teoria de operação do diodo laser incorpora mais elementos, incorporando processos adicionais para fornecer a luz coerente que produz.

Embora existam muitas formas diferentes de diodo laser, a base da teoria de operação do diodo laser é muito semelhante - os preceitos básicos permanecem os mesmos, embora haja uma série de pequenas diferenças na forma como são implementados.

Fundamentos da teoria do diodo laser

Existem três processos principais em semicondutores que estão associados à luz:

  • Absorção de luz: A absorção ocorre quando a luz entra em um semicondutor e sua energia é transferida para o semicondutor para gerar elétrons livres adicionais e lacunas. Este efeito é amplamente utilizado e permite que dispositivos como fotodetectores e células solares funcionem.
  • Emissão espontânea: O segundo efeito conhecido como emissão espontânea ocorre nos LEDs. A luz produzida dessa maneira é chamada de incoerente. Em outras palavras, a frequência e a fase são aleatórias, embora a luz esteja situada em uma determinada parte do espectro.
  • Emissão estimulada: A emissão estimulada é diferente. Um fóton de luz entrando na rede semicondutora atingirá um elétron e liberará energia na forma de outro fóton de luz. A maneira como isso ocorre libera esse novo fóton de comprimento de onda e fase idênticos. Desse modo, a luz gerada é considerada coerente.

A chave para a operação do diodo laser ocorre na junção das regiões do tipo p e n altamente dopadas. Em uma junção p-n normal, a corrente flui através da junção p-n. Essa ação pode ocorrer porque os buracos da região do tipo p e os elétrons da região do tipo n se combinam. Com uma onda eletromagnética (neste caso, luz) passando pela junção do diodo de laser, verifica-se que ocorre o processo de foto-emissão. Aqui, os fótons liberam mais fótons de luz quando atingem os elétrons durante a recombinação dos buracos e ocorre a ocorrência de elétrons.

Naturalmente, há alguma absorção de luz, resultando na geração de buracos e elétrons, mas há um ganho geral de nível.

A estrutura do diodo laser cria uma cavidade óptica na qual os fótons de luz têm reflexos múltiplos. Quando os fótons são gerados, apenas um pequeno número é capaz de deixar a cavidade. Desta forma, quando um fóton atinge um elétron e permite que outro fóton seja gerado, o processo se repete e a densidade do fóton ou nível de luz começa a aumentar. É no projeto de melhores cavidades ópticas que grande parte do trabalho atual com lasers está sendo realizado. Garantir que a luz seja refletida corretamente é a chave para a operação do dispositivo.


Assista o vídeo: 3 - Diodo Retificador (Pode 2022).