Diodes infrarouges laser — dispositif et application
Le développement de la technologie des diodes infrarouges a pris plus d'une décennie, et enfin, grâce au développement des doubles hétérostructures multi-jonctions dans le système GaAlAs, une augmentation significative et donc technologiquement prometteuse du rendement quantique a été obtenue. diodes infrarouges.
L'obtention de succès dans ce domaine est due à l'efficacité quantique interne de près de 100%, à l'effet "confinement électronique" dans la région active et à l'effet "multiporteuse". Cela est dû à l'effet de «multiple crossing» dirigé vers le côté inférieur du cristal et réfléchi depuis le côté et le côté supérieur, c'est-à-dire que les multiples photons réfléchis, sans être absorbés dans la région active, contribuent maintenant au rayonnement de sortie .
Un exemple en est l'usine "Voskhod", produite à l'usine de Kalouga des doubles hétérostructures multi-conflits de type ESAGA-140 avec une région active de type p de 2 μm d'épaisseur, dopée au Ge et Zn, des régions émettrices contenant 30% d'AlAs, et une région passive contenant de 15 à 30 % d'AlAs. L'épaisseur totale d'une telle hétérostructure est de 130-170 µm.La couche supérieure de la structure a une conductivité de type n. Les longueurs d'onde caractéristiques de ces structures au maximum du spectre émis sont 805, 870 et 940 nm.
Aujourd'hui, les diodes infrarouges sont largement utilisées dans les systèmes de télévision avec un convertisseur électro-optique et dans les dispositifs à couplage de charge, dans les systèmes de vidéosurveillance, l'éclairage infrarouge, la télécommande, la communication optique, ainsi que dans les équipements médicaux.
A créer directement lasers Basé sur une double hétérostructure, l'arséniure d'aluminium-gallium AlGaAs et l'arséniure de gallium GaAs sont souvent utilisés, et les diodes produites par cette technologie sont appelées diodes à double hétérostructure... L'avantage de tels lasers est que la zone active (la zone d'existence des trous et des électrons) est contenue dans une fine couche de milieu et donc beaucoup plus de paires électron-trou fournissent une amplification, c'est-à-dire que le rayonnement est amplifié aussi efficacement que possible.
Les diodes laser infrarouges avec des longueurs d'onde de 780 à 1770 nm et des puissances de 5 à 150 mW, largement disponibles sur le marché aujourd'hui, ne sont pas seulement utilisées dans les lecteurs de CD et de DVD. Les diodes laser infrarouges monomodes, en tant que sources de rayonnement cohérent monochromatique, sont applicables aux systèmes de transmission de données optiques, aux équipements de contrôle et de mesure, à la technologie médicale, aux systèmes de sécurité et de pompage lasers à solide.
Une caractéristique importante du rayonnement infrarouge est son "invisibilité". Grâce au laser infrarouge, une tache invisible peut être obtenue, qui peut cependant être observée avec un appareil de vision nocturne.
Cette propriété des lasers infrarouges est également due à leur utilisation assez large dans les domaines militaires, car le travail avec des systèmes de guidage laser est désormais plus facile à cacher à l'ennemi. L'émetteur lui-même peut être situé même sur un avion, même au sol, et en même temps assurer une grande précision de frappe des missiles et des bombes "intelligentes", qui sont guidées par le point infrarouge réfléchi par la cible.