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लेजर डायोड प्रकार

लेजर डायोड प्रकार

कई अलग-अलग प्रकार के लेजर डायोड हैं। प्रत्येक लेजर डायोड प्रकार की अपनी विशेषताएं होती हैं और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

लेजर डायोड की दो प्रमुख श्रेणियां हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है - एक स्वयं प्रकाश उत्सर्जन उत्पन्न करता है, जबकि दूसरा बाहरी स्रोत का उपयोग करता है।


लेजर डायोड प्रमुख श्रेणियां

अर्धचालक लेजर डायोड की दो प्रमुख श्रेणियां हैं। वे काफी अलग-अलग तरीकों से काम करते हैं, हालांकि उनके भीतर उपयोग की जाने वाली कई अवधारणाएं समान हैं।

  • इंजेक्शन लेजर डायोड: इंजेक्शन लेजर डायोड, ILD, प्रकाश उत्सर्जक डायोड के साथ आम तौर पर कई कारक हैं। वे बहुत समान प्रक्रियाओं का उपयोग करके निर्मित होते हैं। मुख्य अंतर यह है कि लेजर डायोड परावर्तित सिरों के साथ एक लंबा संकीर्ण चैनल होता है। यह प्रकाश के लिए एक वेवगाइड के रूप में कार्य करता है।

    ऑपरेशन में, पीएन जंक्शन के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है और उसी प्रक्रिया का उपयोग करके प्रकाश उत्पन्न किया जाता है जो प्रकाश उत्सर्जक डायोड में प्रकाश उत्पन्न करता है। हालाँकि प्रकाश डायोड में बने वेवगाइड के भीतर ही सीमित है। यहाँ प्रकाश परिलक्षित होता है और फिर बाहर निकलने से पहले उत्तेजित उत्सर्जन के परिणामस्वरूप बढ़ जाता है, हालांकि बाहरी बीम के रूप में लेजर डायोड का एक छोर।

  • वैकल्पिक रूप से पंप अर्धचालक लेजर: वैकल्पिक रूप से पंप किए गए सेमीकंडक्टर लेजर, OPSL अपने आधार के रूप में एक III-V सेमीकंडक्टर चिप का उपयोग करता है। यह एक ऑप्टिकल लाभ माध्यम के रूप में कार्य करता है, और एक अन्य लेजर जो एक ILD हो सकता है, पंप स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल लाभ उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रदान किया जाता है। ओपीएसएल दृष्टिकोण कई फायदे प्रदान करता है, विशेष रूप से तरंग दैर्ध्य चयन और आंतरिक इलेक्ट्रोड संरचनाओं से हस्तक्षेप की कमी।

मुख्य लेजर डायोड प्रकार

कुछ मुख्य प्रकार के लेजर डायोड में निम्न प्रकार शामिल हैं:

  • डबल विषमकोण लेजर डायोड: डबल हेटरोजंक्शन लेज़र डायोड उच्च बैंडगैप परतों के दोनों ओर एक परत के साथ एक कम बैंडगैप सामग्री की परत को सैंडविच करके बनाया जाता है। यह दो विषमलैंगिक बनाता है क्योंकि सामग्री स्वयं अलग हैं और न केवल विभिन्न प्रकार के डोपिंग के साथ एक ही सामग्री। डबल हेटरोजंक्शन लेज़र डायोड के लिए सामान्य सामग्री गैलियम आर्सेनाइड, गैस और एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड, अल्जीएस हैं।

    अन्य प्रकारों पर डबल हेटेरोजंक्शन लेजर डायोड का लाभ यह है कि छेद और इलेक्ट्रॉनों को पतली मध्य परत तक सीमित किया जाता है जो सक्रिय क्षेत्र के रूप में कार्य करता है। इस क्षेत्र के भीतर इलेक्ट्रॉनों और छेदों को अधिक प्रभावी ढंग से शामिल करके, लेजर ऑप्टिकल प्रवर्धन प्रक्रिया के लिए अधिक इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़े उपलब्ध हैं। इसके अतिरिक्त हेटरोजंक्शन पर सामग्री में परिवर्तन से सक्रिय क्षेत्र के भीतर प्रकाश को अतिरिक्त लाभ प्रदान करने में मदद मिलती है।

  • क्वांटम अच्छी तरह से लेजर डायोड: क्वांटम अच्छी तरह से लेजर डायोड एक बहुत पतली मध्य परत का उपयोग करता है - यह एक क्वांटम अच्छी तरह से कार्य करता है जहां इलेक्ट्रॉन तरंग फ़ंक्शन के ऊर्ध्वाधर घटक की मात्रा होती है। जैसा कि क्वांटम कुएं में अचानक बढ़त है, यह ऊर्जा राज्यों में इलेक्ट्रॉनों को केंद्रित करता है जो लेजर कार्रवाई में योगदान करते हैं, और इससे सिस्टम की दक्षता बढ़ जाती है।

    एकल क्वांटम अच्छी तरह से लेजर डायोड के अलावा, कई क्वांटम अच्छी तरह से लेजर डायोड भी मौजूद हैं। कई क्वांटम कुओं की उपस्थिति लाभ क्षेत्र और ऑप्टिकल वेवगाइड मोड के बीच ओवरलैप में सुधार करती है।

  • क्वांटम झरना लेजर डायोड: यह हेटेरोजंक्शन लेज़र डायोड का एक रूप है जिसका उपयोग लेज़र प्रकाश उत्पादन प्रदान करने के लिए अच्छी तरह से ऊर्जा के स्तर के बीच के अंतर को किया जाता है। यह लेजर डायोड को अपेक्षाकृत लंबे तरंग दैर्ध्य प्रकाश उत्पन्न करने की अनुमति देता है - लेजर डायोड परत की मोटाई में परिवर्तन करके वास्तविक तरंग दैर्ध्य को निर्माण के दौरान समायोजित किया जा सकता है।
  • अलग-अलग कारावास हेट्रोस्ट्रक्चर लेजर डायोड: 1990 के दशक के बाद से लेजर डायोड के इस रूप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अलग-अलग कारावास लेजर डायोड इस समस्या पर काबू पा लेते हैं कि लेजर डायोड के कई अन्य रूपों में प्रकाश को प्रभावी ढंग से परिभाषित करने के लिए पतली लेजर परत बहुत पतली है। यह लेजर डायोड मौजूदा अप्स के बाहर एक कम अपवर्तक सूचकांक के साथ एक और दो परतों को जोड़कर समस्या पर काबू पा लेता है। यह डायोड के भीतर प्रकाश को प्रभावी ढंग से परिभाषित करता है।
  • वितरित प्रतिक्रिया लेजर डायोड: वितरित प्रतिक्रिया लेजर डायोड, DFB, ऑप्टिकल सिस्टम का उपयोग करके दूरसंचार या डेटा ट्रांसमिशन के रूपों में उपयोग किया जाता है। यहां लेजर डायोड तरंगदैर्ध्य महत्वपूर्ण है, लेकिन तापमान, वोल्टेज, उम्र बढ़ने आदि के साथ तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर डायोड इस संबंध में विशेष रूप से स्थिर नहीं हैं .. तरंगदैर्घ्य को स्थिर करने में सहायता करने के लिए डायोड के पीएन जंक्शन के करीब एक विवर्तन झंझरी etched है। उत्पन्न प्रकाश संकेत, यह झंझरी एक ऑप्टिकल फिल्टर की तरह काम करता है जिससे एकल तरंग दैर्ध्य लाभ क्षेत्र में वापस आ जाता है। झंझरी की पिच निर्माण के दौरान सेट की जाती है, और यह केवल तापमान के साथ थोड़ा भिन्न होता है।
  • VCSEL: लेज़र डायोड का यह रूप एक वर्टिकल-कैविटी सरफेस-एमिटिंग लेज़र डायोड है। ये सतह का एक रूप है जो लेज़र उत्सर्जित करते हैं और वे वेफर की दिशा में लम्बवत दिशा में लेज़र रेडिएशन का उत्सर्जन करते हैं, जो उच्च बीम गुणवत्ता के साथ कुछ मिलीवेट्स प्रदान करते हैं।
  • बाहरी गुहा लेजर डायोड: बाहरी गुहा लेज़रों में एक लेज़र डायोड होता है जो केवल एक लंबी लेज़र गुहा का लाभ माध्यम होता है। ये लेजर अक्सर तरंग दैर्ध्य-ट्यून करने योग्य होते हैं और वे एक छोटी उत्सर्जन वर्णक्रमीय रेखा चौड़ाई प्रदर्शित करते हैं।
  • VECSEL: VECSEL एक ऊर्ध्वाधर बाहरी गुहा सतह उत्सर्जक लेजर डायोड है। ये वैकल्पिक रूप से पंप किए गए सतह-उत्सर्जक बाह्य-गुहा अर्धचालक लेजर का एक रूप हैं, जो मोड-लॉक ऑपरेशन में भी उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता के साथ बहु-वाट आउटपुट पावर पैदा करने में सक्षम हैं।

कई लेजर डायोड प्रकार हैं। प्रत्येक प्रकार के लेजर डायोड की अपनी विशेषताएं हैं और दिए गए एप्लिकेशन के लिए सही प्रकार के लेजर डायोड का चयन करके, सही प्रदर्शन प्राप्त किया जा सकता है।


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