laserdioder

Laserdioder, eller laserdioder, är optoelektroniska enheter som producerar ljus genom stimulering av emission i en halvledarkonstruktion med en aktiv region i en p-n-anslutning. När en elektrisk ström passerar genom dioden uppstår en population av elektron- hålpar som rekombinerar i det aktiva området och avger fotoner som förstärks av ett kavitet. Resultatet är en nästan monokromatisk och koherent ljusstråle som kan ledas ut längs diodens utsignal.

Det aktiva materialet i laserdioder är ofta kvantwellstrukturer i GaAs/AlGaAs- eller InP-baserade system, vilket gör det möjligt att kontrollera energi- och våglängdsområden. Två huvudtyper dominerar: kantutsläpps-laserdioder (edge-emitting lasers, EELD) och vertikalt kavitet-laserdioder (VCSEL). EELD används ofta i fiberkommunikation och optisk lagring, medan VCSEL-systemen är vanliga i kortavståndskommunikation och där det krävs låg driftsvolym och enkel integration.

Våglängderna för laserdioder sträcker sig från närinfrarött (cirka 800–980 nm, vanligt i fiberkommunikation) till längre våglängder i InP-systemet (1,3–1,55 μm) och till synligt spektrum i GaN-baserade dioder (blått till grönt). Laserdioder kan drivas med kontrollerad ström; de uppvisar ett tröskelflöde och en uppåtgående lutning som förstärks av optisk kavitet. Temperatur påverkar våglängd och effektivitet och kräver ofta kylning för stabil drift och lång livslängd.

Användningsområden inkluderar telekommunikation, optisk lagring (till exempel i CD/DVD/Blu-ray-spår), laserskrivare, samt nättoppar och sensorer. Laserdioder är kända för sin höga effektivitet, låga kostnad och förmåga till hög modulering.