Laserové infračervené diody — zařízení a aplikace
Vývoj technologie infračervených diod trval více než deset let a nakonec se díky vývoji vícepřechodových dvojitých heterostruktur v systému GaAlAs podařilo dosáhnout výrazného a tedy technologicky slibného nárůstu kvantového výtěžku. infračervené diody.
Dosažení úspěchu v této oblasti je způsobeno téměř 100% vnitřní kvantovou účinností, efektem „elektronického zadržení“ v aktivní oblasti a efektem „multinosičů“. To je způsobeno efektem „vícenásobného křížení“ nasměrovaného na spodní stranu krystalu a odraženého od boční a horní strany, to znamená, že více odražených fotonů, aniž by byly absorbovány v aktivní oblasti, nyní přispívají k výstupnímu záření. .
Příkladem toho je závod „Voskhod“, vyráběný v závodě Kaluga, multikonfliktní dvojité heterostruktury typu ESAGA-140 s aktivní oblastí typu p o tloušťce 2 μm, dotované Ge a Zn, emitující oblasti obsahující 30 % AlAs, a pasivní oblast obsahující od 15 do 30 % AlAs. Celková tloušťka takové heterostruktury je 130-170 μm.Horní vrstva konstrukce má vodivost typu n. Charakteristické vlnové délky pro tyto struktury v maximu vyzařovaného spektra jsou 805, 870 a 940 nm.
Dnes jsou infračervené diody široce používány v televizních systémech s elektrooptickým převodníkem a v zařízeních s nábojovou vazbou, ve video monitorovacích systémech, infračerveném osvětlení, dálkovém ovládání, optické komunikaci a také v lékařských zařízeních.
Chcete-li vytvořit přímo lasery Na základě dvojité heterostruktury se často používají jak hliník-gallium arsenid AlGaAs, tak gallium-arsenid GaAs a diody vyrobené touto technologií se nazývají diody s dvojitou heterostrukturou... Výhodou takových laserů je, že aktivní plocha (tzv. oblast existence děr a elektronů) je obsažena v tenké vrstvě média, a proto mnohem více párů elektron-díra zajišťuje zesílení, to znamená, že záření je zesíleno co nejúčinněji.
Nejen v CD a DVD přehrávačích jsou dnes na trhu široce dostupné infračervené laserové diody s vlnovými délkami od 780 do 1770 nm a výkony od 5 do 150 mW. Jednovidové infračervené laserové diody, jako zdroje monochromatického koherentního záření, jsou použitelné v optických přenosových systémech, řídicích a měřicích zařízeních, lékařské technice, bezpečnostních a čerpacích systémech. pevnolátkové lasery.
Důležitým rozlišovacím znakem infračerveného záření je jeho „neviditelnost“. Díky infračervenému laseru lze získat neviditelnou skvrnu, kterou však lze pozorovat přístrojem pro noční vidění.
Tato vlastnost infračervených laserů je dána i jejich poměrně širokým využitím ve vojenských oblastech, protože práci s laserovými naváděcími systémy je nyní snazší skrýt před nepřítelem. Samotný vysílač může být umístěn i na letadle, dokonce i na zemi a zároveň zajistit vysokou přesnost zásahů raket a „chytrých“ bomb, které jsou naváděny podle infračervené skvrny odražené od cíle.