Τι είναι μια δίοδος λέιζερ;

Μια δίοδος λέιζερ είναι ο πιο κοινός τύπος λέιζερ που χρησιμοποιείται και σχηματίζεται από ημιαγωγό υλικό. Ένα υλικό ημιαγωγών, που χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία εξαρτημάτων στα ηλεκτρονικά, αναφέρεται σε ένα συγκεκριμένο υλικό που βρίσκεται στη μέση μεταξύ ενός καλού αγωγού και ενός καλού μονωτή όταν πρόκειται για αγώγιμη ηλεκτρική ενέργεια. Μια δίοδος αναφέρεται απλώς σε μια συσκευή που αφήνει την ηλεκτρική ενέργεια να τρέχει μέσω αυτής προς μια κατεύθυνση και η δίοδος λέιζερ το χρησιμοποιεί για να εκπέμπει το φως λέιζερ που βλέπει ο χρήστης. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του λέιζερ και αναφέρεται ως εγχυόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Η δίοδος λέιζερ είναι επίσης γνωστή ως δίοδος λέιζερ με έγχυση ή λέιζερ έγχυσης λόγω του τρόπου με τον οποίο περνά το ηλεκτρικό ρεύμα που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της.

Όταν δημιουργείται η δίοδος λέιζερ, χρησιμοποιείται ένας κρύσταλλος και ένα λεπτό στρώμα αυτού του κρυστάλλου τροποποιείται σκόπιμα για να δημιουργηθεί μια περιοχή που παραμένει αρνητικά φορτισμένη και μια περιοχή που παραμένει θετικά φορτισμένη. Αυτές οι περιοχές είναι γνωστές ως περιοχή τύπου n και περιοχή τύπου p, αντίστοιχα. Μαζί σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως διασταύρωση pn. Η σύνδεση pn αναγκάζει το ηλεκτρικό ρεύμα που περνά πάνω από τον κρύσταλλο να εγχυθεί και από τις δύο πλευρές.

Η περιοχή τύπου n και η περιοχή τύπου p είναι και οι δύο σημαντικές επειδή επιτρέπουν τόσο σε ηλεκτρόνια όσο και σε οπές, έναν τύπο κενού περιοχής από ένα ηλεκτρόνιο με το οποίο το ηλεκτρόνιο θα προσπαθήσει να ανασυνδυάσει, να ταξιδέψει κατά μήκος του κρυστάλλου για να δημιουργήσει το φορτίο που τροφοδοτεί το λέιζερ. Οι δίοδοι λέιζερ λειτουργούν παρόμοια με τις δίοδοι εκπομπής φωτός, που συνήθως αναφέρονται ως LED. Τα LED, ωστόσο, αναφέρονται ως αντλούμενες δίοδοι λέιζερ αντί για διόδους λέιζερ με έγχυση.

Σε μια λυχνία LED, τα ηλεκτρόνια και οι οπές ανασυνδυάζονται όταν ο διακόπτης είναι ενεργοποιημένος και το ηλεκτρικό φορτίο αφήνεται να ρέει προς μία κατεύθυνση. Όταν τα ηλεκτρόνια και οι οπές συνδυάζονται, απελευθερώνουν ενέργεια ως πρωτόνια, τα οποία με τη σειρά τους φωτίζουν τη λάμπα. Το φως θα έχει διαφορετικό χρώμα ανάλογα με το πόσο φορτίο έχει το φωτόνιο. Κάθε έγχρωμο φως LED έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί φωτόνια που εκπέμπουν αυτό το συγκεκριμένο χρώμα. Μια δίοδος λέιζερ λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο χρησιμοποιώντας ηλεκτρόνια και οπές για να δημιουργήσει ένα φορτίο.

Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν δει μια δίοδο λέιζερ σε δράση αν έχουν δει ποτέ έναν σαρωτή γραμμωτού κώδικα σε δράση. Αυτοί οι σαρωτές βρίσκονται συνήθως σε παντοπωλεία και όλοι οι σαρωτές γραμμωτού κώδικα χρησιμοποιούν μια δίοδο λέιζερ για να λειτουργήσουν. Δημιουργεί το λέιζερ που περνά πάνω από τις μαύρες γραμμές του γραμμικού κώδικα. Αυτές οι μαύρες γραμμές αντιπροσωπεύουν αριθμούς, τους οποίους ο υπολογιστής που τροφοδοτεί την ταμειακή μηχανή μπορεί να ερμηνεύσει για να αναγνωρίσει το αντικείμενο που σαρώνεται.