Diodo Laser
Páginas: 13 (3175 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2011
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“DIODO LASER: construcción, funcionamiento, características, avances y aplicaciones” (Mayo 2009)
MARIO CIFUENTES RUIZ, FRANCISCO JARA PINO.
Resumen--Los diodos láser tienen muchas propiedades útiles y una gran variedad de usos incluyendo reproductores de DVD y Blue-Ray, cirugías láser, purificación del agua, detección espectroscópica, entro otros. El objetivo de este informe, es poderdescribir el funcionamiento del diodo láser, su estructura básica y el modo de generación del haz de luz, junto con definir sus principales características, ventajas y desventajas.
Puesto que es una tecnología en desarrollo y con grandes descubrimientos estos últimos años, también daremos a conocer sus últimos avances y aplicaciones, tanto en el ámbito científico, industrial como cotidiano. Índicede Términos: diodo laser, haz, colimadas, longitud de onda.
I INTRODUCCIÓN
II DIODO LASER
La palabra LASER proviene de las siglas en inglés: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation que significa Amplificación de luz por Emisión estimulada de radiación [1]. Lo precedente se refiere a un extraño proceso cuántico, donde la luz característica emitida por electrones cuando pasande un estado de alta energía a un estado de menor energía, estimulan a otros electrones para crear "saltos" similares. El resultado es una luz sincronizada que sale del material. Bajo este principio el diodo laser es un dispositivo semiconductor que bajo las condiciones adecuadas emite luz láser. A veces se los denomina diodos láser de inyección, o por sus siglas inglesas LD o ILD[2].
n diodoláser es un pequeño dispositivo que es similar en apariencia a la construcción de un diodo emisor de luz .La principal diferencia es que produce un láser diodo de luz láser coherente. Desde que fue inventado por un equipo de investigadores de General Electric en 1962, millones de diodos láser se han utilizado en una amplia gama de productos de consumo e industriales.
U
Fig. 1 Símbolo del diodolaser
En las siguientes páginas, ahondaremos en la estructura interna del diodo laser y su funcionamiento, junto con dar sus principales características, tales como la coherencia, la sincronización y la amplitud, además de los tipos de monturas y el efecto de la temperatura sobre ellos. También expondremos sus aplicaciones tanto en lo cotidiano como en lo industrial y lo científico, dando aconocer los últimos avances en el desarrollo de esta importante tecnología.
Para la correcta aplicación y entendimiento de los diodos laser se enseña la estructura básica de estos, en capas como se ve en la figura 2.
Fig. 2: Estructura básica de un láser de diodo
2
Las capas de los materiales semiconductores están dispuestas de modo que se crea una región activa en la unión p-n, y en laque aparecen fotones como consecuencia del proceso de recombinación. Una capa metálica superpuesta a las caras superior e inferior permite aplicar un voltaje externo al láser. Las caras del semiconductor cristalino están cortadas de forma que se comportan como espejos de la cavidad óptica resonante [3].
En la figura 4 se muestra un ejemplo de potencia emitida por un diodo láser en función lacorriente aplicada. Podemos observar que pendiente correspondiente a la acción láser mucho mayor que la correspondiente a un led.
A.
la de la es
DEPENDENCIA DE LOS PARÁMETROS DEL DIODO LÁSER DE LA TEMPERATURA
Uno de los principales problemas de este tipo de diodos es el aumento del umbral de corriente con la temperatura, ya que a bajas temperaturas requieren bajas corrientes, y a medidaque la corriente fluye por el diodo, se genera calor; si no hay una correcta disipación, la temperatura se incrementa así como también el umbral de corriente. Además, los cambios en temperatura afectan a la longitud de onda emitida por el diodo láser. Este cambio se ilustra en la figura 5 y se compone primero por un aumento gradual de la longitud de onda emitida proporcional al aumento de...
“DIODO LASER: construcción, funcionamiento, características, avances y aplicaciones” (Mayo 2009)
MARIO CIFUENTES RUIZ, FRANCISCO JARA PINO.
Resumen--Los diodos láser tienen muchas propiedades útiles y una gran variedad de usos incluyendo reproductores de DVD y Blue-Ray, cirugías láser, purificación del agua, detección espectroscópica, entro otros. El objetivo de este informe, es poderdescribir el funcionamiento del diodo láser, su estructura básica y el modo de generación del haz de luz, junto con definir sus principales características, ventajas y desventajas.
Puesto que es una tecnología en desarrollo y con grandes descubrimientos estos últimos años, también daremos a conocer sus últimos avances y aplicaciones, tanto en el ámbito científico, industrial como cotidiano. Índicede Términos: diodo laser, haz, colimadas, longitud de onda.
I INTRODUCCIÓN
II DIODO LASER
La palabra LASER proviene de las siglas en inglés: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation que significa Amplificación de luz por Emisión estimulada de radiación [1]. Lo precedente se refiere a un extraño proceso cuántico, donde la luz característica emitida por electrones cuando pasande un estado de alta energía a un estado de menor energía, estimulan a otros electrones para crear "saltos" similares. El resultado es una luz sincronizada que sale del material. Bajo este principio el diodo laser es un dispositivo semiconductor que bajo las condiciones adecuadas emite luz láser. A veces se los denomina diodos láser de inyección, o por sus siglas inglesas LD o ILD[2].
n diodoláser es un pequeño dispositivo que es similar en apariencia a la construcción de un diodo emisor de luz .La principal diferencia es que produce un láser diodo de luz láser coherente. Desde que fue inventado por un equipo de investigadores de General Electric en 1962, millones de diodos láser se han utilizado en una amplia gama de productos de consumo e industriales.
U
Fig. 1 Símbolo del diodolaser
En las siguientes páginas, ahondaremos en la estructura interna del diodo laser y su funcionamiento, junto con dar sus principales características, tales como la coherencia, la sincronización y la amplitud, además de los tipos de monturas y el efecto de la temperatura sobre ellos. También expondremos sus aplicaciones tanto en lo cotidiano como en lo industrial y lo científico, dando aconocer los últimos avances en el desarrollo de esta importante tecnología.
Para la correcta aplicación y entendimiento de los diodos laser se enseña la estructura básica de estos, en capas como se ve en la figura 2.
Fig. 2: Estructura básica de un láser de diodo
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Las capas de los materiales semiconductores están dispuestas de modo que se crea una región activa en la unión p-n, y en laque aparecen fotones como consecuencia del proceso de recombinación. Una capa metálica superpuesta a las caras superior e inferior permite aplicar un voltaje externo al láser. Las caras del semiconductor cristalino están cortadas de forma que se comportan como espejos de la cavidad óptica resonante [3].
En la figura 4 se muestra un ejemplo de potencia emitida por un diodo láser en función lacorriente aplicada. Podemos observar que pendiente correspondiente a la acción láser mucho mayor que la correspondiente a un led.
A.
la de la es
DEPENDENCIA DE LOS PARÁMETROS DEL DIODO LÁSER DE LA TEMPERATURA
Uno de los principales problemas de este tipo de diodos es el aumento del umbral de corriente con la temperatura, ya que a bajas temperaturas requieren bajas corrientes, y a medidaque la corriente fluye por el diodo, se genera calor; si no hay una correcta disipación, la temperatura se incrementa así como también el umbral de corriente. Además, los cambios en temperatura afectan a la longitud de onda emitida por el diodo láser. Este cambio se ilustra en la figura 5 y se compone primero por un aumento gradual de la longitud de onda emitida proporcional al aumento de...
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