Современное состояние технологий лазеров с диодной накачкой

Лазер — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.Физической основой работы лазера служит квантовомеханическое явление вынужденного (индуцированного) излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной мощностью, или импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей. В некоторых схемах рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды все агрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров, например лазеры на растворах красителей или полихроматические твердотельные лазеры, могут генерировать целый набор частот (мод оптического резонатора) в широком спектральном диапазоне. Габариты лазеров разнятся от микроскопических для ряда полупроводниковых лазеров до размеров футбольного поля для некоторых лазеров на неодимовом стекле.

---

Теперь не нужно думать, где заказать контрольную работу в Омске . Просто заходите на Work5.

---

. Уникальные свойства излучения лазеров позволили использовать их в различных отраслях науки и техники, а также в быту, начиная с чтения и записи компакт-дисков и заканчивая исследованиями в области управляемого термоядерного синтеза.В диодных лазерах для генерации когерентного света используются почти микроскопические кристаллы арсенида галлия или других экзотических полупроводников в очень маленьком корпусе. Разность энергий между полосой проводимости и валентной полосой - это то, что определяет механизм лазерной генерации. Это не тот тип лазера, который можно сделать с нуля в своем подавле, поскольку требуемая технология производства требует установок за мегабаксы и более. Вам придется удовлетвориться заводскими лазерными диодами, питаемыми от самодельного драйвера, или использовать готовые модули вроде лазерных указок. К счастью, лазерные диоды теперь относительно недороги (и цены падают, пока вы читаете это) и широко доступны.Активный элемент диодного - это твердотельное устройство, почти не отличающееся от светодиода. Первые из них были разработаны сравнительно рано в истории лазеров, но до начала 1980-х годов не получали широкого распространения - и их цены соответственно понизились. Сейчас есть много разновидностей - некоторые из них испускают много *ватт* оптической мощности. Самые распространенные типы, используемые в популярных устройствах вроде CD-плееров и лазерных указок, имеют максимальную выходную мощность в диапазоне от 3 до 5 мВт.

Самые распространенные лазерные диоды на планете на сегодняшний день - те, которые стоят в CD-плеерах и CDROM-приводах. Они создают (в основном) невидимый луч в ближней инфракрасной области спектра на длине волны 780 нм. Оптическая мощность этих лазеров может составлять до 5 мВт, но после прохождения через оптику то, что попадает на CD, обычно лежит в диапазоне от 0,3 до 1 мВт. Несколько более мощные инфракрасные лазерные диоды (до 30 мВт) могут оказаться в старых неперезаписывающих (WORM) и других оптических приводах. Видимые лазерные диоды заменили гелий-неоновые лазеры на сканерах штрих-кода в супермаркетах и не только, в лазерных указках, устройствах позиционирования пациента в медицине (компьютерных и магниторезонансных томографах, системах лучевой терапии) и многих других применениях. Первые видимые лазерные диоды излучали на длине волны около 670 нм в глубокой красной области спектра. Позже подешевели 650-нанометровые и 635- нанометровые лазерные диоды. Из-за неравномерности характеристики глаза, свет 635 нм кажется более чем в 4 раза ярче, чем свет 670 нм. Поэтому более новые лазерные указки и другие устройства, использующие видимость луча, делаются на основе этих высокотехнологичных приборов. На сегодняшний день они более дороги, чем излучающие на 670 нм, но это изменяется с тем, как DVD становятся более популярными. Лазерные диоды в диапазоне от 635 до 650 нм используются в столь хваленой технологии DVD (Digital Video - или Versatile - Disc), предназначенной для замены CD и CDROM в ближайшие годы. Более короткие длины волн по сравнению с 780 нм являются одним из серьезных улучшений, позволяющих DVD хранить в 8 раз больше информации (или еще больше - от 4 до 5 ГБ на слой, спецификация позволяет иметь до 2 слоев на каждой стороне диска размером с CD) по сравнению со стандартным объемом информации на CD- диске (650 мегабайт). Побочным эффектом являются дохлые DVD-плееры и приводы DVDROM (не могу больше ждать) (уже дождался - прим. перев.), которые дают прекрасные видимые лазерные диоды для экспериментов. :-) Подобно своим ИК-братьям, эти устройства имеют типичную максимальную мощность от 3 до 5 мВт. Цена от $10 до $50 за простое устройство с лазерным диодом - больше за оптику и управляющую электронику. Более мощные типы (десятки мВт) также существуют, но будьте готовы потратить несколько сотен долларов (уже подешевели - уже можно и за десятку купить - прим. перев.) за что-то вроде 20-милливаттного модуля. Очень мощные диодные лазеры на основе линеек лазерных диодов могут стоить десятки тысяч долларов!

Список используемых источников 1. Федоров Б.Ф. Лазеры. Основы устройства и применение. – М.: ДОСААФ, 1988. 2. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики: Оптика и атомная физика. – М.: Просвещение, 1981. 3. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. Для 11 кл. – М.: Просвещение, 1993. 4. Савельев И.В. Курс общей физики: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 1987. 5. Орлов В.А. Лазеры в военной технике. – М.: Воениздат, 1976. 6. Донина Н.М. Возникновение квантовой электроники. М.: Наука, 1974. 7. Квантовая электроника - маленькая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1969. 8. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1988. 9. Тарасов Л.В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. М.: Радио и связь, 1981. 10. Брюннер В., Юнге К. Справочник по лазерной технике. / Под ред. А.П. Напартовича. М.: Энергоатомиздат, 1991. 11. Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М.: Наука, 1989. 12. Энциклопедический словарь юного физика (гл. редактор Мигдал А. Б.) Москва "Педагогика” 1991г. 13. Н. М. Шахмаев, С. Н. Шахмаев, Д. Ш. Шодиев "Физика 11” Москва "Просвещение” 1993г. 14. О. Ф. Кабардин "Физика” Москва "Просвещение” 1988г. 15.” Газовые лазеры” (под. ред. Н. Н. Соболева) Москва "Мир” 1968г. 16. Журнал "PC Magazine” (Russion Edition) N2 1991г. 17. Федоров Б.Ф. Лазеры. Основы устройства и применение. – М.: ДОСААФ, 1988. 18. Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики: Оптика и атомная физика. – М.: Просвещение, 1981. 19. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. Для 11 кл. – М.: Просвещение, 1993. 20. Савельев И.В. Курс общей физики: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 1987. 21. Орлов В.А. Лазеры в военной технике. – М.: Воениздат, 1976.