การขยายแสงโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสีหรือเรียกสั้น ๆ ว่าเลเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่สร้างและขยายรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในความถี่เฉพาะโดยผ่านกระบวนการกระตุ้นการปล่อยแสง ในเลเซอร์ รังสีแสงทั้งหมดมีความยาวคลื่นเท่ากันและมีความสอดคล้องกัน สามารถเดินทางระยะไกลได้โดยไม่ฟุ้งซ่าน
เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานของเลเซอร์ เราต้องเข้าใจว่าอะตอมให้แสงออกมาอย่างไร อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดในโลกและมีอิเล็กตรอนอยู่ด้วย การเพิ่มโฟตอนเข้าไปในอะตอมทำให้อิเล็กตรอนถูกบังคับให้เคลื่อนเข้าสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น และตอนนี้อะตอมอยู่ในสถานะตื่นเต้น อย่างไรก็ตาม อะตอมที่ถูกกระตุ้นนั้นไม่เสถียร และอิเล็กตรอนจะพยายามกลับไปสู่สถานะพื้นอยู่เสมอ ดังนั้น จึงปล่อยพลังงานส่วนเกินที่ได้รับแต่แรกออกมาเป็นโฟตอนของการแผ่รังสีแสง กระบวนการนี้เรียกว่าการปล่อยก๊าซธรรมชาติ ดังแสดงด้านล่างในรูป 1.
เลเซอร์ประกอบด้วยห้องที่อะตอมของตัวกลางถูกกระตุ้น ทำให้อิเล็กตรอนของพวกมันเข้าสู่วงโคจรที่สูงขึ้นและมีสถานะพลังงานสูงขึ้น เมื่ออิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งกระโดดลงมาสู่สถานะพลังงานที่ต่ำกว่า มันจะให้พลังงานพิเศษออกมาเป็นโฟตอนที่มีความถี่เฉพาะ ด้วยการแนะนำโฟตอนเข้าสู่ระบบมากขึ้น โฟตอนจะพบกับอะตอมอีกอะตอมหนึ่งที่มีอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้น ซึ่งจะกระตุ้นให้อิเล็กตรอนนั้นกระโดดกลับสู่สถานะดั้งเดิม โดยปล่อยโฟตอนตั้งแต่สองตัวขึ้นไปด้วยความถี่เดียวกันกับอะตอมตัวแรกและในเฟสกับอะตอมนั้น . ผลกระทบนี้ไหลผ่านห้องเพาะเลี้ยง และกระตุ้นอะตอมอื่นๆ อย่างต่อเนื่องให้ปล่อยโฟตอนที่สอดคล้องกันมากขึ้น และกระบวนการนี้เรียกว่าการปล่อยก๊าซกระตุ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง แสงได้ถูกขยายออกไปแล้ว ดังแสดงด้านล่างในรูปที่ 2
นอกจากนี้ กระจกที่ปลายทั้งสองข้างของห้องยังทำให้แสงสะท้อนไปมาผ่านตัวกลาง กระจกบานหนึ่งมีความโปร่งใสบางส่วน ทำให้ลำแสงเลเซอร์ออกจากส่วนท้ายของห้องได้ โดยการรักษาจำนวนอะตอมในตัวกลางให้เพียงพอโดยแหล่งพลังงานภายนอกในสถานะพลังงานที่สูงกว่า การปล่อยของคุณจะถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง และกระบวนการนี้เรียกว่าการผกผันของประชากร ท้ายที่สุด มันจะสร้างกระแสโฟตอนที่สอดคล้องกันซึ่งเป็นลำแสงเลเซอร์ทรงพลังที่มีความเข้มข้นสูง เลเซอร์มีการใช้ในอุตสาหกรรม การทหาร และวิทยาศาสตร์มากมาย รวมถึงการเชื่อม การตรวจจับเป้าหมาย การถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ ใยแก้วนำแสง การผ่าตัด และอื่นๆ
ประเภทของเลเซอร์:
เลเซอร์มีหลายประเภท และด้านล่างนี้คือประเภทหลัก 5 ประเภท
1. เลเซอร์แก๊ส – เช่น เลเซอร์แก๊ส HeNe และเลเซอร์ CO2 ซึ่งปล่อยพลังงานหลายร้อยวัตต์ มักใช้สำหรับการตัดและเชื่อมในอุตสาหกรรม
2. เลเซอร์เคมี – ขับเคลื่อนโดยปฏิกิริยาเคมีซึ่งยอมให้มีพลังงานจำนวนมาก ส่วนใหญ่ใช้สำหรับทางการทหารและมีความยาวคลื่นสูงมาก อดีต. เลเซอร์ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ 2700 นาโนเมตร
3. เลเซอร์โซลิดสเตต – สูบแสงผ่านการใช้ตัวกลางแข็งที่มีการเจือ เช่น ผลึกหรือแก้วที่เจือด้วยไอออน ตัวอย่างจะเป็นตัวชี้เลเซอร์
4. ไฟเบอร์เลเซอร์ – แสงนำทางเนื่องจากการสะท้อนภายในของไฟเบอร์ออปติก ปัจจุบันเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในด้านกำลังเอาต์พุตสูงและคุณภาพการมองเห็นที่สูง รวมถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน สาเหตุเนื่องมาจากคุณสมบัติของเส้นใยที่ให้อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง ซึ่งช่วยให้ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อรองรับกำลังเอาต์พุตต่อเนื่องเป็นกิโลวัตต์ คุณสมบัตินำคลื่นของไฟเบอร์ช่วยรักษาความแรงของสัญญาณและลดการบิดเบือน ไฟเบอร์เลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมที่แพร่กระจายไปทั่วภูมิภาคที่มีความยาวหลายกิโลเมตร
5. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ – ปั๊มด้วยไฟฟ้า
ก) ไดโอดเปล่งแสง (LED) - ในไดโอดที่เกิดจากเซมิคอนดักเตอร์แบนด์แกปโดยตรง เช่น แกลเลียมอาร์เซไนด์ ตัวพาที่ข้ามทางแยกจะปล่อยโฟตอนออกมาเมื่อพวกมันรวมตัวกันใหม่กับตัวพาส่วนใหญ่ในอีกด้านหนึ่ง ความยาวคลื่น (หรือสี) จากอินฟราเรดไปจนถึงรังสีอัลตราไวโอเลตใกล้เคียงอาจเกิดขึ้นได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุ ไฟ LED ทั้งหมดให้แสงสเปกตรัมแคบที่ไม่ต่อเนื่องกัน ไฟ LED ยังสามารถใช้เป็นโฟโตไดโอดประสิทธิภาพต่ำในการใช้งานสัญญาณ LED อาจจับคู่กับโฟโตไดโอดหรือโฟโตทรานซิสเตอร์ในแพ็คเกจเดียวกันเพื่อสร้างออปโตไอโซเลเตอร์
b) เลเซอร์ไดโอด - เมื่อมีโครงสร้างคล้าย LED อยู่ในช่องเรโซแนนซ์ที่เกิดจากการขัดผิวด้านขนาน เลเซอร์ก็จะเกิดขึ้นได้ เลเซอร์ไดโอดมักใช้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลและสำหรับการสื่อสารแบบออปติกความเร็วสูง
เลเซอร์ไดโอดคือเลเซอร์ที่ตัวกลางคือสารกึ่งตัวนำ ที่เกิดขึ้นจากจุดเชื่อมต่อ pn ดังแสดงในรูปที่ 3 และขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟฟ้า สำหรับโครงสร้างเลเซอร์ไดโอดประเภทต่างๆ โปรดดูภาคผนวก 3 โดยพื้นฐานแล้ว เลเซอร์ไดโอดคือการรวมกันของชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่ปล่อยแสงที่สอดคล้องกันและชิปโฟโตไดโอดของจอภาพสำหรับควบคุมการป้อนกลับของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุต ในกล่องบรรจุและปิดผนึกอย่างแน่นหนา
วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในการสร้างไดโอดแยก pn ที่ปล่อยแสงในปัจจุบัน ได้แก่ แกลเลียมอาร์เซไนด์ อินเดียมฟอสไฟด์ แกลเลียมแอนติโมไนด์ และแกลเลียมไนไตรด์ เหตุผลที่มีการใช้สิ่งเหล่านี้ก็เนื่องมาจากคุณสมบัติของสารประกอบสามถึงห้าในตารางธาตุเคมี วัสดุจะต้องได้รับการเติมสารอย่างหนักเพื่อสร้างขอบเขต P – N ซึ่งจะตัดส่วนอื่นๆ ออก ทำให้กลุ่มมีทางเลือกในอุดมคติเพียงสามในห้าเท่านั้น
ความยาวคลื่นสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนอัตราส่วนขององค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นของลำแสงเลเซอร์ที่สร้างโดยซับสเตรต InP สามารถเพิ่มได้โดยการเพิ่มปริมาณอินเดียมหรือลดเปอร์เซ็นต์ปริมาณฟอสเฟตลง ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นมักจะบ่งบอกถึงระยะการเดินทางที่ยาวขึ้น
จากข้อมูลของวิกิพีเดีย เลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์ประเภทที่ใช้กันมากที่สุด โดยในปี 2547 มียอดขายเลเซอร์ไดโอดประมาณ 733 ล้านตัว เทียบกับเลเซอร์ประเภทอื่นที่มี 131,000 เลเซอร์ไดโอดพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในการสื่อสารโทรคมนาคม โดยเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มอดูเลตได้ง่ายและเชื่อมต่อได้ง่ายสำหรับการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก
Brandnew สามารถนำเสนอเลเซอร์ไดโอดกำลังสูงและระบบในกำลังเอาต์พุตและความยาวคลื่นที่หลากหลาย รวมถึงชิปเลเซอร์ เลเซอร์ไดโอดคู่ไฟเบอร์ แถบเดี่ยว และอาร์เรย์เลเซอร์ไดโอดกำลังสูง จุดแข็งของ BrandNews อยู่ที่พนักงานที่มีความสามารถ วิศวกรรมคุณภาพ การควบคุมกระบวนการ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ และการผลิตตามปริมาณ กลุ่มผลิตภัณฑ์ของเราให้ความรู้สึกนี้แก่ลูกค้าที่เข้าใจอย่างรวดเร็วว่าโซลูชันของเราช่วยให้พวกเขาประหยัดเวลาในระบบโฟโตนิก RD และงานบูรณาการ
ที่อยู่ของเรา
B-1508 คฤหาสน์ Ruiding,No.200 Zhenhua Rd,Xihu District
หมายเลขโทรศัพท์
0086 181 5840 0345
อีเมล
info@brandnew-china.com
