6.3. Лазерные диоды

6.3.1. Основные принципы действия лазеров

LASER означает Light Amplification by Simulated Emission of Radiation (усиление света три помощи индуцированного излучения). Светодиоды и лазеры используют очень сходные принципы действия. В разделе 6.2.2 показано, что свет излучается из светодиода, когда электрон переходит с уровня с высокой энергией на уровень с низкой энергией. Если это происходит без постороннего влияния, то называется спонтанной эмиссией. Это имеет место в некоторых радиоактивных материалах. В светодиодах, обсуждавшихся в предыдущем разделе, для стимулирования излучения использовалось прямое напряжение смещения. Для перехода на более низкий уровень электрон, находящийся на уровне с высокой энергией, может также стимулироваться фотоном с достаточным уровнем энергии. Таким способом внешний фотон может стимулировать излучение вторичного фотона с той же самой длиной волны.

Лазер действует посредством оптического резонанса. Строение лазера очень схоже со строением светодиода, излучающего из кромки. У него тонкая узкая активная области с добавлением отражающих концов и отражающих сторон, как показано на рис. 6.5. В этом резонаторе свет ограничен и отражается взад и вперед через возбужденную сред) Для начала излучения фотонов к лазеру прилагают смещение. Фотоны отражаются назад и вперед и стимулируют дальнейшую эмиссию фотонов от ожидающих рекомбинации электронов. Свет, проходящий взад и вперед вдоль оси резонатора, продолжает свои движения и наращивает силу до тех пор, пока не сможет прорваться- через отражающий конец, и таким образом формируется лазерный пучок.

Рис. 6.5. Принцип действия лазерного диода