Laseri infrapuna dioodid — seade ja rakendus
Infrapunadioodide tehnoloogia arendamine võttis aega üle kümne aasta ning lõpuks saavutati tänu GaAlAs süsteemis mitme ristmikuga topeltheterostruktuuride väljatöötamisele oluline ja seetõttu tehnoloogiliselt paljulubav kvantsaagise kasv. infrapuna dioodid.
Edu saavutamine selles valdkonnas on tingitud peaaegu 100% sisemisest kvantefektiivsusest, "elektroonilise piiramise" efektist aktiivses piirkonnas ja "mitmekandja" efektist. See on tingitud "mitmekordse ristumise" efektist, mis on suunatud kristalli alumisele küljele ja peegeldub küljelt ja ülemisest küljest, st mitu peegeldunud footonit, ilma et nad neeluks aktiivses piirkonnas, annavad nüüd oma osa väljundkiirgusele. .
Selle näiteks on tehas "Voskhod", mida toodetakse Kaluga tehases ESAGA-140 tüüpi multikonfliktidega topelt heterostruktuure, mille p-tüüpi aktiivne piirkond on 2 μm paksune, legeeritud Ge ja Zn-ga ning kiirgavad piirkonnad, mis sisaldavad 30% AlA-d. ja passiivne piirkond, mis sisaldab 15 kuni 30% AlA-sid. Sellise heterostruktuuri kogupaksus on 130-170 μm.Konstruktsiooni ülemisel kihil on n-tüüpi juhtivus. Nende struktuuride iseloomulikud lainepikkused kiirgava spektri maksimumi juures on 805, 870 ja 940 nm.
Tänapäeval kasutatakse infrapunadioode laialdaselt elektrooptilise muunduriga televisioonisüsteemides ja laenguga ühendatud seadmetes, videovalvesüsteemides, infrapunavalgustuses, kaugjuhtimispuldis, optilises sides, aga ka meditsiiniseadmetes.
Otse loomiseks laserid Topeltheterostruktuuri alusel kasutatakse sageli nii alumiinium-galliumarseniid AlGaA-sid kui gallium-arseniid GaA-sid ning selle tehnoloogiaga toodetud dioode nimetatakse kahekordse heterostruktuuriga dioodideks... Selliste laserite eeliseks on see, et aktiivne piirkond ( aukude ja elektronide olemasolu ala) sisaldub õhukeses keskmises kihis ja seetõttu annavad võimenduse palju rohkem elektron-augu paare, st kiirgust võimendatakse võimalikult tõhusalt.
Tänapäeval turul laialdaselt saadaval olevaid infrapuna-laserdioode lainepikkusega 780–1770 nm ja võimsusega 5–150 mW ei kasutata mitte ainult CD- ja DVD-mängijates. Ühemoodilised infrapuna-laserdioodid kui monokromaatilise koherentse kiirguse allikad on kasutatavad optilistes andmeedastussüsteemides, juhtimis- ja mõõteseadmetes, meditsiinitehnoloogias, turva- ja pumpamissüsteemides tahkislaserid.
Infrapunakiirguse oluline eristav tunnus on selle "nähtamatus". Tänu infrapunalaserile on võimalik saada nähtamatu koht, mida saab aga öövaatlusseadmega jälgida.
Infrapunalaserite see omadus tuleneb ka nende üsna laialdasest kasutamisest militaarväljadel, kuna laserjuhtimissüsteemidega töötamist on nüüd lihtsam vaenlase eest varjata. Saatja ise võib asuda isegi lennukis, isegi maa peal ning samal ajal tagada rakettide ja "nutikate" pommide tabamise kõrge täpsuse, mida juhib sihtmärgilt peegelduv infrapunapunkt.