Lazer kızılötesi diyotlar — cihaz ve uygulama
Kızılötesi diyot teknolojisinin geliştirilmesi on yıldan fazla sürdü ve sonunda, GaAlAs sisteminde çok bağlantılı çift heteroyapıların geliştirilmesi sayesinde, kuantum veriminde önemli ve dolayısıyla teknolojik olarak umut verici bir artış sağlandı. kızılötesi diyotlar.
Bu alanda elde edilen başarı, neredeyse %100 dahili kuantum verimliliği, aktif bölgedeki "elektronik hapsetme" etkisi ve "çoklu taşıyıcı" etkisinden kaynaklanmaktadır. Bunun nedeni, kristalin alt tarafına yönlendirilen ve yandan ve üstten yansıyan «çoklu geçiş» etkisidir, yani birden fazla yansıyan foton, aktif bölgede emilmeden şimdi çıkış radyasyonuna katkıda bulunur. .
Bunun bir örneği, Kaluga fabrikasında üretilen, ESAGA-140 tipi çoklu çatışmalı çift heteroyapılar, 2 μm kalınlığında p-tipi aktif bölge, Ge ve Zn katkılı, %30 AlAs içeren bölgeler yayan "Voskhod" tesisidir. ve %15 ila %30 AlAs içeren bir pasif bölge. Böyle bir heteroyapının toplam kalınlığı 130-170 μm'dir.Yapının üst tabakası n-tipi iletkenliğe sahiptir. Yayılan spektrumun maksimumunda bu yapılar için karakteristik dalga boyları 805, 870 ve 940 nm'dir.
Günümüzde kızılötesi diyotlar, elektro-optik dönüştürücülü televizyon sistemlerinde ve şarj bağlantılı cihazlarda, video gözetim sistemlerinde, kızılötesi aydınlatmada, uzaktan kumandada, optik iletişimde ve ayrıca tıbbi cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Doğrudan oluşturmak için lazerler Çift heteroyapıya dayalı olarak, hem alüminyum-galyum arsenit AlGaAs hem de galyum-arsenit GaAs sıklıkla kullanılır ve bu teknoloji ile üretilen diyotlara çift heteroyapılı diyotlar denir... Bu tür lazerlerin avantajı, aktif alanın ( deliklerin ve elektronların bulunduğu alan) ince bir orta katmanda bulunur ve bu nedenle çok daha fazla elektron-delik çifti amplifikasyon sağlar, yani radyasyon mümkün olduğu kadar verimli bir şekilde yükseltilir.
780 ila 1770 nm dalga boyuna ve 5 ila 150 mW güce sahip kızılötesi lazer diyotları bugün piyasada yaygın olarak bulunmaktadır ve yalnızca CD ve DVD oynatıcılarda kullanılmamaktadır. Tek renkli tutarlı radyasyon kaynakları olarak tek modlu kızılötesi lazer diyotları, optik veri iletim sistemleri, kontrol ve ölçüm ekipmanları, tıbbi teknoloji, güvenlik ve pompalama sistemleri için geçerlidir. katı hal lazerleri.
Kızılötesi radyasyonun önemli bir ayırt edici özelliği "görünmezliğidir". Kızılötesi lazer sayesinde görünmez bir nokta elde edilebilir, ancak bu nokta bir gece görüş cihazı ile gözlemlenebilir.
Kızılötesi lazerlerin bu özelliği aynı zamanda askeri alanlarda oldukça geniş kullanımlarından kaynaklanmaktadır, çünkü lazer güdüm sistemleri ile çalışmak artık düşmandan saklanmak daha kolaydır. Vericinin kendisi bir uçağa, hatta yere yerleştirilebilir ve aynı zamanda hedeften yansıyan kızılötesi nokta tarafından yönlendirilen füzelerin ve "akıllı" bombaların yüksek isabetliliğini sağlar.