Laser infrarøde dioder — enhed og applikation

Udviklingen af ​​infrarød diodeteknologi tog mere end et årti, og endelig blev der, takket være udviklingen af ​​multi-junction dobbelte heterostrukturer i GaAlAs-systemet, opnået en betydelig og derfor teknologisk lovende stigning i kvanteudbyttet. infrarøde dioder.

Opnåelsen af ​​succes på dette område skyldes den næsten 100 % interne kvanteeffektivitet, den "elektroniske indeslutning"-effekt i det aktive område og "flerbærer"-effekten. Dette skyldes effekten af ​​«multiple crossing» rettet mod bunden af ​​krystallen og reflekteret fra siden og oversiden, det vil sige, at de multiple reflekterede fotoner, uden at blive absorberet i det aktive område, nu bidrager til udgangsstrålingen .

Et eksempel på dette er "Voskhod"-anlægget, produceret på Kaluga-anlægget multi-konflikt dobbelt heterostrukturer af typen ESAGA-140 med en p-type aktiv region 2 μm tyk, doteret med Ge og Zn, udsender områder indeholdende 30% AlAs, og en passiv region indeholdende fra 15 til 30% AlAs. Den samlede tykkelse af en sådan heterostruktur er 130-170 μm.Det øverste lag af strukturen har n-type ledningsevne. De karakteristiske bølgelængder for disse strukturer ved maksimum af det udsendte spektrum er 805, 870 og 940 nm.

I dag er infrarøde dioder meget udbredt i fjernsynssystemer med en elektro-optisk konverter og i ladekoblede enheder, i videoovervågningssystemer, infrarød belysning, fjernbetjening, optisk kommunikation samt i medicinsk udstyr.

At skabe direkte lasere Baseret på en dobbelt heterostruktur anvendes ofte både aluminium-galliumarsenid AlGaAs og gallium-arsenid GaAs, og de dioder, der produceres af denne teknologi, kaldes dioder med en dobbelt heterostruktur... Fordelen ved sådanne lasere er, at det aktive område (den eksistensområdet af huller og elektroner) er indeholdt i et tyndt mellemlag, og derfor giver mange flere elektron-hul-par forstærkning, det vil sige, at strålingen forstærkes så effektivt som muligt.

Infrarøde laserdioder med bølgelængder fra 780 til 1770 nm og ydelser fra 5 til 150 mW, der er bredt tilgængelige på markedet i dag, bruges ikke kun i cd- og dvd-afspillere. Single-mode infrarøde laserdioder, som kilder til monokromatisk kohærent stråling, er anvendelige til optiske datatransmissionssystemer, kontrol- og måleudstyr, medicinsk teknologi, sikkerheds- og pumpesystemer solid state lasere.

Et vigtigt kendetegn ved infrarød stråling er dens "usynlighed". Takket være den infrarøde laser kan der opnås en usynlig plet, som dog kan observeres med et nattesynsapparat.

Denne egenskab ved infrarøde lasere skyldes også deres ret brede anvendelse i militære områder, da arbejdet med laserstyringssystemer nu er lettere at skjule for fjenden. Selve senderen kan placeres selv på et fly, selv på jorden, og samtidig sikre høj nøjagtighed ved at ramme missiler og "smarte" bomber, som styres af den infrarøde plet, der reflekteres fra målet.