लेझर इन्फ्रारेड डायोड - उपकरण आणि अनुप्रयोग

इन्फ्रारेड डायोड तंत्रज्ञानाच्या विकासाला एक दशकाहून अधिक कालावधी लागला आणि शेवटी, GaAlAs प्रणालीमध्ये मल्टी-जंक्शन डबल हेटरोस्ट्रक्चर्सच्या विकासामुळे, क्वांटम उत्पन्नात लक्षणीय आणि म्हणून तांत्रिकदृष्ट्या आशादायक वाढ साध्य झाली. इन्फ्रारेड डायोड.

या क्षेत्रातील यशाची प्राप्ती जवळजवळ 100% अंतर्गत क्वांटम कार्यक्षमता, सक्रिय प्रदेशातील "इलेक्ट्रॉनिक बंदिस्त" प्रभाव आणि "मल्टीकेरियर" प्रभावामुळे आहे. हे क्रिस्टलच्या खालच्या बाजूस निर्देशित केलेल्या "मल्टिपल क्रॉसिंग" च्या प्रभावामुळे होते आणि बाजूला आणि वरच्या बाजूने परावर्तित होते, म्हणजेच, सक्रिय प्रदेशात शोषून न घेता एकाधिक परावर्तित फोटॉन, आता आउटपुट रेडिएशनमध्ये योगदान देतात. .

याचे उदाहरण म्हणजे "वोसखोड" वनस्पती, कलुगा प्लांटमध्ये ईएसएजीए-140 प्रकारच्या मल्टी-कॉन्फ्लिक्ट डबल हेटरोस्ट्रक्चर्समध्ये उत्पादित होते, पी-टाइप सक्रिय प्रदेश 2 μm जाडीसह, Ge आणि Zn सह डोप केलेले, 30% AlAs, उत्सर्जित करणारे प्रदेश. आणि 15 ते 30% AlAs असलेला एक निष्क्रिय प्रदेश. अशा हेटरोस्ट्रक्चरची एकूण जाडी 130-170 μm आहे.संरचनेच्या वरच्या थरात एन-प्रकार चालकता असते. उत्सर्जित स्पेक्ट्रमच्या जास्तीत जास्त प्रमाणात या संरचनांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण तरंगलांबी 805, 870 आणि 940 nm आहेत.

आज, इन्फ्रारेड डायोड्स इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कन्व्हर्टरसह टेलिव्हिजन सिस्टममध्ये आणि चार्ज-कपल्ड उपकरणांमध्ये, व्हिडिओ पाळत ठेवणे प्रणाली, इन्फ्रारेड लाइटिंग, रिमोट कंट्रोल, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन तसेच वैद्यकीय उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

थेट तयार करण्यासाठी लेसर दुहेरी हेटरोस्ट्रक्चरवर आधारित, अॅल्युमिनियम-गॅलियम आर्सेनाइड AlGaAs आणि gallium-arsenide GaAs दोन्ही अनेकदा वापरले जातात आणि या तंत्रज्ञानाद्वारे तयार केलेल्या डायोड्सना दुहेरी हेटरोस्ट्रक्चर असलेले डायोड म्हणतात... अशा लेसरचा फायदा असा आहे की सक्रिय क्षेत्र छिद्र आणि इलेक्ट्रॉन्सच्या अस्तित्वाचे क्षेत्रफळ) एका पातळ मध्यम स्तरामध्ये समाविष्ट आहे आणि म्हणूनच आणखी अनेक इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या प्रवर्धन प्रदान करतात, म्हणजेच, रेडिएशन शक्य तितक्या कार्यक्षमतेने वाढवले ​​जाते.

780 ते 1770 nm तरंगलांबी आणि 5 ते 150 mW क्षमतेचे इन्फ्रारेड लेसर डायोड, आज बाजारात मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध आहेत, ते केवळ सीडी आणि डीव्हीडी प्लेयर्समध्येच वापरले जात नाहीत. सिंगल-मोड इन्फ्रारेड लेसर डायोड, मोनोक्रोमॅटिक सुसंगत रेडिएशनचे स्त्रोत म्हणून, ऑप्टिकल डेटा ट्रान्समिशन सिस्टम, नियंत्रण आणि मापन उपकरणे, वैद्यकीय तंत्रज्ञान, सुरक्षा आणि पंपिंग सिस्टमला लागू आहेत. सॉलिड स्टेट लेसर.

इन्फ्रारेड रेडिएशनचे एक महत्त्वाचे वेगळे वैशिष्ट्य म्हणजे त्याची "अदृश्यता". इन्फ्रारेड लेसरबद्दल धन्यवाद, एक अदृश्य स्पॉट मिळू शकतो, जे तथापि, रात्रीच्या दृष्टी यंत्राद्वारे पाहिले जाऊ शकते.

इन्फ्रारेड लेझरची ही मालमत्ता लष्करी क्षेत्रात त्यांच्या ऐवजी व्यापक वापरामुळे देखील आहे, कारण लेसर मार्गदर्शन प्रणालीसह कार्य आता शत्रूपासून लपविणे सोपे आहे. ट्रान्समीटर स्वतः विमानात, अगदी जमिनीवर देखील स्थित असू शकतो आणि त्याच वेळी क्षेपणास्त्रे आणि "स्मार्ट" बॉम्ब मारण्याची उच्च अचूकता सुनिश्चित करतो, जे लक्ष्यापासून परावर्तित इन्फ्रारेड स्पॉटद्वारे निर्देशित केले जातात.