レーザーダイオードとは

• エネルギー吸収

レーザーダイオードは、正孔と電子が存在するpn接合で構成されています。 pn接合に特定の電圧が印加されると、電子はエネルギーを吸収し、より高いエネルギーレベルにジャンプします。 励起された電子の元の位置に正孔が形成されます。 電子が正孔と再結合せずに励起状態にある時間は非常に短く、ほとんどのレーザーダイオードの再結合時間は約1ナノ秒です。

• 自然放出

電子の励起状態の寿命の終わりに、それらは正孔と再結合します。 電子がより高いエネルギーレベルからより低いエネルギーレベルに落ちるとき、エネルギーの違いは光子、または電磁放射に変換されます。

• 誘導放出

その過程で、レーザーダイオードから放出される光子のよりコヒーレントな自然放出が必要です。 ダイオードの両側に部分ミラーを使用して、pn接合で自然放出によって放出された光子を、その濃度がしきい値に達するまでトラップします。 これにより、より多くのフォトンが放出され、同じ初期フェーズにフォトンを持つフォトンが放出され、出力が増幅されます。 光子濃度がしきい値を超えると、部分反射ミラーから逃げ出し、明るい単色コヒーレント光が得られます。

レーザーダイオードの応用

レーザーダイオードモジュールは広く使用されています：

家庭用電化製品：プレーヤー、プリンター、光ファイバー通信など。

医療機器：一部の組織除去操作など。

自動運転車：自動運転用のLIDARシステム

科学機器：遠隔非接触測定、分光分析、距離計およびその他の機器。

産業用途：材料の正確な切断。基板を柔らかくするための3D印刷にも使用されます。