Lazeriniai infraraudonieji diodai – įrenginys ir taikymas

Infraraudonųjų spindulių diodų technologijos kūrimas užtruko ne vieną dešimtmetį ir galiausiai GaAlAs sistemoje sukūrus daugiašakias dvigubas heterostruktūras, buvo pasiektas reikšmingas ir todėl technologiškai perspektyvus kvantinės išeigos padidėjimas. infraraudonųjų spindulių diodai.

Sėkmę šioje srityje lėmė beveik 100% vidinis kvantinis efektyvumas, „elektroninio uždarymo“ efektas aktyvioje srityje ir „multicarrier“ efektas. Taip yra dėl „daugkartinio kirtimo“, nukreipto į apatinę kristalo pusę ir atsispindinčio iš šono ir viršutinės pusės, ty daugybiniai atspindėti fotonai, kurie nėra absorbuojami aktyviojoje srityje, dabar prisideda prie išėjimo spinduliuotės. .

To pavyzdys yra „Voskhod“ gamykla, gaminama Kalugos gamykloje daugiakonfliktinės dvigubos ESAGA-140 tipo heterostruktūros su 2 μm storio p tipo aktyvia sritimi, legiruota Ge ir Zn, skleidžiančios sritis, kuriose yra 30 % AlA, ir pasyvioji sritis, turinti nuo 15 iki 30 % AlAs. Bendras tokios heterostruktūros storis yra 130-170 μm.Viršutinis konstrukcijos sluoksnis turi n tipo laidumą. Šioms struktūroms būdingi bangų ilgiai, esant maksimaliam spinduliuojamo spektro diapazonui, yra 805, 870 ir 940 nm.

Šiandien infraraudonųjų spindulių diodai plačiai naudojami televizijos sistemose su elektrooptiniu keitikliu ir įkrovimu sujungtuose įrenginiuose, vaizdo stebėjimo sistemose, infraraudonajame apšvietime, nuotolinio valdymo pulte, optiniame ryšyje, taip pat medicinos įrangoje.

Norėdami sukurti tiesiogiai lazeriai Remiantis dviguba heterostruktūra, dažnai naudojami tiek aliuminio-galio arsenido AlGaAs, tiek galio-arsenido GaAs, o pagal šią technologiją pagaminti diodai vadinami diodais su dviguba heterostruktūra... Tokių lazerių privalumas yra tas, kad aktyvioji sritis ( skylių ir elektronų egzistavimo sritis) yra ploname vidutiniame sluoksnyje, todėl daug daugiau elektronų ir skylių porų užtikrina stiprinimą, tai yra, spinduliuotė sustiprinama kuo efektyviau.

Šiandien rinkoje plačiai prieinami infraraudonųjų spindulių lazeriniai diodai, kurių bangos ilgis nuo 780 iki 1770 nm ir galia nuo 5 iki 150 mW, naudojami ne tik CD ir DVD grotuvuose. Vienmodžiai infraraudonieji lazeriniai diodai, kaip monochromatinės koherentinės spinduliuotės šaltiniai, taikomi optinėms duomenų perdavimo sistemoms, valdymo ir matavimo įrangai, medicinos technologijoms, apsaugos ir siurbimo sistemoms. kietojo kūno lazeriai.

Svarbus skiriamasis infraraudonosios spinduliuotės bruožas yra jos „nematomumas“. Infraraudonųjų spindulių lazerio dėka galima gauti nematomą dėmę, kurią galima stebėti naktinio matymo prietaisu.

Šią infraraudonųjų spindulių lazerių savybę lemia ir gana platus jų naudojimas karinėse srityse, nes darbą su lazerinėmis valdymo sistemomis dabar lengviau paslėpti nuo priešo. Pats siųstuvas gali būti įrengtas net orlaivyje, net ir ant žemės, ir tuo pačiu užtikrinti aukštą raketų bei „išmaniųjų“ bombų pataikymo tikslumą, kurios vadovaujasi infraraudonųjų spindulių tašku, atsispindinčiu nuo taikinio.