1. 반도체 재료 :
* 반도체 레이저의 코어는 반도체 물질로, 일반적으로 갈륨 비소 (GAA) 또는 인듐 인형 (INP)과 같은 화합물입니다.
*이 재료는 전자가 두 가지 에너지 수준, 즉 원자가 대역 (낮은 에너지)과 전도 대역 (높은 에너지)으로 존재할 수있는 독특한 밴드 구조를 가지고 있습니다.
2. 펌핑 :
* 레이저 라이트를 만들려면 전자가 전도 대역에 흥분해야합니다. 이것은 펌핑 에 의해 달성됩니다 에너지가있는 반도체 재료.
* 펌핑은 다양한 방법으로 수행 할 수 있습니다.
* 전기 펌핑 : 반도체 재료에 전류를 적용합니다.
* 광학 펌핑 : 더 높은 에너지의 빛으로 재료를 조명합니다.
3. 인구 반전 :
* 전자가 전도 밴드에 흥분 할 때, 그들은 원자가 밴드로 돌아와 빛의 형태로 에너지를 방출 할 수 있습니다.
* 그러나 레이저 작용을 달성하기 위해 인구 반전이라는 조건 중요합니다. 이것은 지상 상태 (밸런스 밴드)보다 여기 상태 (전도 대역)에 더 많은 전자를 갖는 것을 의미합니다.
4. 자극 방출 :
* 모집단 역전이 달성되면 올바른 에너지를 갖는 광자 (광 입자)는 여기 전자와 상호 작용하여 원자가 밴드로 다시 떨어지고 동일한 에너지 및 위상으로 다른 광자를 방출 할 수 있습니다.
* 이것을 자극 방출 라고합니다 . 이 방출 된 광자는 차례로 다른 흥분된 전자를 자극하여 광자를 방출하여 동일한 광자의 캐스케이드로 이어질 수 있습니다.
5. 광장 :
* 레이저 빔을 만들려면 반도체 재료가 광장 에 동봉됩니다. .
*이 공동은 두 개의 거울로 구성됩니다. 하나는 반사성이 높고 부분적으로 반사됩니다.
* 방출 된 광자는 거울 사이에서 앞뒤로 튀어 나와 빛의 강도를 증가시킵니다.
* 부분적으로 반사 미러는 일부 빛이 탈출하여 레이저 빔을 형성합니다.
6. 레이저 라이트 :
* 반도체 레이저에서 방출되는 빛은 매우 일관성이 높으며 (모든 광자는 동일한 주파수 및 위상을 갖고) 단색 (모든 광자는 동일한 파장을 갖습니다).
* 이것은 광학 통신, 레이저 포인터, 바코드 스캐너 및 레이저 수술과 같은 광범위한 응용 프로그램에 유용합니다.
요약 :
반도체 레이저의 원리는 반도체 재료에 모집단 반전을 생성하고, 자극 된 방출을 사용하여 빛을 증폭시키고, 광학 공동 내의 빛을 제한하여 일관성 및 단색 레이저 빔을 생성하는 것입니다.
