લેસર ઇન્ફ્રારેડ ડાયોડ - ઉપકરણ અને એપ્લિકેશન

ઇન્ફ્રારેડ ડાયોડ ટેક્નોલોજીના વિકાસમાં એક દાયકા કરતાં વધુ સમય લાગ્યો, અને અંતે, GaAlAs સિસ્ટમમાં મલ્ટિ-જંકશન ડબલ હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સના વિકાસને આભારી, ક્વોન્ટમ ઉપજમાં નોંધપાત્ર અને તેથી તકનીકી રીતે આશાસ્પદ વધારો પ્રાપ્ત થયો. ઇન્ફ્રારેડ ડાયોડ.

આ ક્ષેત્રમાં સફળતાની સિદ્ધિ લગભગ 100% આંતરિક ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા, સક્રિય પ્રદેશમાં "ઇલેક્ટ્રોનિક કેદ" અસર અને "મલ્ટીકેરિયર" અસરને કારણે છે. આ ક્રિસ્ટલની નીચેની બાજુએ નિર્દેશિત અને બાજુ અને ઉપરની બાજુથી પ્રતિબિંબિત "મલ્ટીપલ ક્રોસિંગ" ની અસરને કારણે છે, એટલે કે, સક્રિય પ્રદેશમાં શોષાયા વિના બહુવિધ પ્રતિબિંબિત ફોટોન, હવે આઉટપુટ રેડિયેશનમાં ફાળો આપે છે. .

આનું ઉદાહરણ "વોસ્કોડ" પ્લાન્ટ છે, જે કાલુગા પ્લાન્ટમાં ESAGA-140 પ્રકારના મલ્ટી-કન્ફ્લિક્ટ ડબલ હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સમાં ઉત્પાદિત છે, જેમાં p-ટાઈપ સક્રિય પ્રદેશ 2 μm જાડા, Ge અને Zn સાથે ડોપેડ છે, 30% AlAs ધરાવતા પ્રદેશો ઉત્સર્જન કરે છે. અને નિષ્ક્રિય પ્રદેશ જેમાં 15 થી 30% AlAs છે. આવા હેટરોસ્ટ્રક્ચરની કુલ જાડાઈ 130-170 μm છે.માળખાના ઉપલા સ્તરમાં n-પ્રકારની વાહકતા હોય છે. ઉત્સર્જિત સ્પેક્ટ્રમની મહત્તમ પર આ રચનાઓ માટેની લાક્ષણિક તરંગલંબાઇ 805, 870 અને 940 nm છે.

આજે, ઇન્ફ્રારેડ ડાયોડ્સનો વ્યાપક ઉપયોગ ટેલિવિઝન સિસ્ટમમાં ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ કન્વર્ટર સાથે અને ચાર્જ-કપ્લ્ડ ઉપકરણોમાં, વિડિયો સર્વેલન્સ સિસ્ટમ્સ, ઇન્ફ્રારેડ લાઇટિંગ, રિમોટ કંટ્રોલ, ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન તેમજ તબીબી સાધનોમાં થાય છે.

સીધા બનાવવા માટે લેસરો ડબલ હેટરોસ્ટ્રક્ચર પર આધારિત, એલ્યુમિનિયમ-ગેલિયમ આર્સેનાઇડ AlGaAs અને gallium-arsenide GaAs બંનેનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે, અને આ ટેક્નોલોજી દ્વારા ઉત્પાદિત ડાયોડને ડબલ હેટરોસ્ટ્રક્ચરવાળા ડાયોડ કહેવામાં આવે છે... આવા લેસરોનો ફાયદો એ છે કે સક્રિય વિસ્તાર છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોનના અસ્તિત્વનો વિસ્તાર) પાતળા મધ્યમ સ્તરમાં સમાયેલ છે અને તેથી વધુ ઘણા ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી એમ્પ્લીફિકેશન પ્રદાન કરે છે, એટલે કે, રેડિયેશન શક્ય તેટલી અસરકારક રીતે વિસ્તૃત થાય છે.

780 થી 1770 nm ની તરંગલંબાઇ અને 5 થી 150 mW સુધીની શક્તિઓ સાથે ઇન્ફ્રારેડ લેસર ડાયોડ્સ, આજે બજારમાં વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ છે, તેનો ઉપયોગ માત્ર CD અને DVD પ્લેયર્સમાં જ થતો નથી. સિંગલ-મોડ ઇન્ફ્રારેડ લેસર ડાયોડ્સ, મોનોક્રોમેટિક સુસંગત રેડિયેશનના સ્ત્રોત તરીકે, ઓપ્ટિકલ ડેટા ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સ, નિયંત્રણ અને માપન સાધનો, તબીબી તકનીક, સુરક્ષા અને પમ્પિંગ સિસ્ટમ્સને લાગુ પડે છે. સોલિડ સ્ટેટ લેસરો.

ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગનું એક મહત્વપૂર્ણ વિશિષ્ટ લક્ષણ તેની "અદૃશ્યતા" છે. ઇન્ફ્રારેડ લેસર માટે આભાર, એક અદ્રશ્ય સ્થળ મેળવી શકાય છે, જે, જો કે, નાઇટ વિઝન ઉપકરણ દ્વારા અવલોકન કરી શકાય છે.

ઇન્ફ્રારેડ લેસરોની આ મિલકત લશ્કરી ક્ષેત્રોમાં તેમના બદલે વ્યાપક ઉપયોગને કારણે પણ છે, કારણ કે લેસર માર્ગદર્શન પ્રણાલીઓ સાથેનું કાર્ય હવે દુશ્મનોથી છુપાવવાનું સરળ છે. ટ્રાન્સમીટર પોતે એરક્રાફ્ટ પર પણ સ્થિત હોઈ શકે છે, જમીન પર પણ, અને તે જ સમયે મિસાઇલો અને "સ્માર્ટ" બોમ્બને ફટકારવાની ઉચ્ચ ચોકસાઈની ખાતરી કરે છે, જે લક્ષ્યથી પ્રતિબિંબિત ઇન્ફ્રારેડ સ્પોટ દ્વારા માર્ગદર્શન આપે છે.