آموزش

قسمت هشتم آموزش های کوتاه الولیزر | عملکرد لیزر دایود

مکانیزم عملکرد لیزر دایود

امروزه دستگاه لیزر دایود به یکی از پرطرفدارترین دستگاه‌های لیزر در بین خریداران تبدیل شده است. بنابراین افراد بسیاری در مورد مکانیزم عملکرد آن کنجکاو هستند. دستگاه لیزر دایود اولین بار توسط شخصی به نام دکتر هال اختراع شد. او در این اختراع از ترکیب الکترون‌ها و حفره‌ها در پیوندگاه PN نیمه رسانایی مانند گالیوم آرسناید کمک گرفت. در ادامه به توضیح بیشتر و شفاف‌تر این موضوع پرداخته‌ایم.

video

آشنایی با مکانیزم عملکرد لیزر دایود

گفته شد لیزر دایود نوعی لیزر نیمه رسانا می‌باشد. همان طور که از نامش پیداست نیمه رسانا به حالتی بین دو حالت رسانا و نارسانا گفته می‌شود. قبل از پرداختن به اصل موضوع بهتر است بدانید که نیمه رساناها خود به دو نوع ذاتی و غیر ذاتی تقسیم می‌شوند. وقتی دو رسانای غیر ذاتی (نوع N و نوع P) در کنار هم قرار داده شوند یک پیوندگاه به نام PN تشکیل می‌شود. این پیوندگاه PN محلی است که برای لیزرینگ از آن استفاده می‌شود. به این صورت که آن را در بین دو سطح صیقل داده که کاملا مثل یک آینه عمل می کنند قرار می‌دهند. منظور از این دو سطح صیقلی همان آینه جلویی (Front Mirror) و آینه عقبی (Back Mirror) است. یکی از این دو سطح صیقلی آینه صد درصد بوده و دیگری آینه ۹۰ درصد می‌باشد. در نتیجه این ساختار، محفظه‌ای به نام کاواک تشکیل می‌شود.

زمانی که جریانی از این پیوندگاه عبور می‌کند فضای بین پیوندگاه P و N دارای جمعیتی از الکترون‌ها و حفره‌ها می‌شود. در نتیجه وقتی الکترون‌ها و حفره‌ها با یکدیگر ترکیب می‌شوند فوتون ساطع می‌شود. این فوتون‌ها مدام  بین دو سطح آینه‌ای در حال رفت و برگشت هستند. همین رفت و برگشت‌ها باعث به وجود آمدن الکترون‌ها و حفره‌های بیشتر و در نتیجه تولید فوتون‌های بیشتر و پر قدرت‌تر می‌شود. زمانی که فوتون‌ها به انرژی حد نصاب لازم رسیدند از آینه جلویی که دارای ذات آینه‌ای ۹۰ درصدی است عبور می‌کنند. این فوتون‌های عبور کرده از آینه در حقیقت همان امواج لیزر هم فرکانس، هم راستا و پر شدت هستند. این روال پی در پی در حال تکرار شدن در دستگاه لیزر دایود بوده و در نتیجه پزشک می‌تواند از امواج ساطع شده برای اهداف درمانی بیمار استفاده کند.

به این نوشته امتیاز دهید!
[کل آرا: 0 میانگین: 0]

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *