ليزر الثنائي Diod laser

مارس 19, 2025

ليزر الصمام الثنائي هو أحد ليزرات أشباه الموصلات حيث يمكن للصمام الثنائي المضخوخ مباشرة بالتيار الكهربائي أن يبعث ليزر عند تقاطع الصمام الثنائي بطول موجي يبلغ 488 نانوميتر بلون أخضر _ أزرق .

الثنائي المشيب بإعادة اتحاد p-n بفضل الجهد، يسمح انتقال الكترون مع ثقب ، ونتيجة لإنتقال الإلكترون من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أدنى، يتولد شعاع على شكل فوتون منبعث ( emitted photon ) ويعرف هذا بالانبعاث التلقائي.

يمكن إنتاج انبعاث محفز عند استمرار عملية الضخ ، مما يولد ضوءا بنفس الطور والطول الموجي والتماسك

يحدد اختيار مادة أشباه الموصلات طول موجة الشعاع المنبعث والذي يتراوح في ثنائيات الليزر الحالية بين الأشعة فوق البنفسجية( UV ) والأشعة تحت الحمراء( IR ) .

الضخ البصري ( Optic Pumping)

تستخدم ليزرات أشباه الموصلات شريحة أشباه موصلات( OPSL ) المضخوخة بصريا كوسط فعال و ليزر آخر ( غالبًا ما يكون ليزر ثنائي آخر ) كمصدر للمضخة حيث تتميز ليزرات أشباه الموصلات المضخوخة بالعديد من المزايا مقارنة بليزرات (OPSL ) بصريا سيما في أختيار الطول الموجي و غياب التداخل من هياكل الاقطاب الكهربائية الداخلية.

توليد الإنبعاث المستحث :

عندما يتواجد الكترون وثقب في نفس المنطقة ، فقد يتحدان مرة أخرى أو يفنيان مما ينتج عنه انبعاث تلقائي ، أي أن الإلكترون قد يحتل مرة أخرى حالة الثقب مما ينبعث عنه فوتون بطاقة متساوية ، الفرق بين حالة الإلكترون الأصلية وحالة الثقب ( في الصمام الثنائي الأصلي شبه الموصل )

حيث تحمل الطاقة من إعادة اتحاد الالكترونات والثقوب على شكل فوتونات .

استخدامات ليزرات الثنائي :

تعتمد العديد من استخدامات ليزرات الثنائيات بشكل أساسي على خاصية الطاقة الموجهة للشعاع الضوئي حيث تستخدم ليزرات الثنائيات في الآتي :

_ تستخدم ليزرات الثنائيات في نطاق واسع في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية كمصدر ضوء سعر التعديل والتوصيل في اتصالات الألياف البصرية.

_ تستخدم في أجهزة القياس مثل أجهزة تحديد المدى.

_ تستخدم ثنائيات الليزر الحمراء والأشعة تحت الحمراء بشكل شائع في مشغلات الأقراص المضغوطة.

_ تستخدم في طابعات الليزر

_ تستخدم في قارئات الباركود

_ في تسجيلات البيانات البصرية

_ تستخدم في أسلحة الطاقة الموجهة

_ تستخدم في طب الأسنان

الأطوال الموجية الشائعة لليزرات الثنائي :