La encuesta de alto nivel de esta pregunta está bien:
Después de leer https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode , todavía no puedo decir si los componentes electrónicos que permiten que un diodo dure son diferentes de los que le permiten emitir luz. Entonces, en general, ¿es un diodo láser un LED más algún tipo de resonador óptico o cavidad?
¿O los diodos láser en sí son electrónicamente distintos de los LED que no son láser, lo que significa que no se parecen a un LED más alguna estructura física adicional que les permita actuar como láser?
led
components
laser-diode
pies mojados
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Respuestas:
No es la electrónica, es la cavidad óptica.
Si la señal óptica se retroalimenta a través del medio de ganancia (la unión PN) de modo que la pérdida de ida y vuelta no sea más que la ganancia de ida y vuelta, un "LED" comenzará a emitir un latido.
La cavidad de un diodo láser puede estar formada por facetas escindidas en la superficie del chip, reflectores Bragg estampados en el chip, o incluso lentes y / o espejos externos de algún tipo.
En general, un dispositivo diseñado como un diodo láser también incluirá una estructura de guía de onda en el chip (y se superpone a la unión) para facilitar una baja pérdida de ida y vuelta, mientras que un dispositivo diseñado para ser un LED no tendrá una estructura de guía de onda distinta, aunque hay También existe una cavidad resonante LED (RCLED)
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LED: el voltaje en el diodo eleva los electrones libres a través del intervalo de banda a un nivel superior. Emiten luz cuando vuelven al nivel inferior. Debido a las reglas de la mecánica cuántica, cuando esto ocurre espontáneamente es aleatorio si no se toman otras medidas. Los grados de libertad en un LED permiten longitudes de onda variables (frecuencias) y un punto en el tiempo. Por lo tanto, los fotones emitidos son "incoherentes".
LÁSER: se eliminan los grados de libertad de los fotones. La cavidad óptica permite solo una (o muy pocas) longitudes de onda (factores de la longitud del resonador). Y los fotones previamente emitidos "que pasan" estimulan la emisión del nuevo fotón. Entonces, la mayoría de los fotones tienen la misma fase y frecuencia. Son "coherentes".
Aunque el LED ya tiene una variación muy pequeña de la longitud de onda, la óptica LASER reduce esa variación. El aspecto intuitivo contrario de un LASER proviene de la mecánica cuántica. Podría pensar que un fotón se emite espontáneamente y luego resonaría si tiene la longitud de onda correcta que se ajuste a la geometría del resonador. Pero debido a la mecánica cuántica, la geometría del LÁSER (diodo) hace que sea muy poco probable que un fotón se emita espontáneamente o en otra longitud de onda.
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Un láser de diodo es un LED en una cavidad óptica.
Los láseres de diodo son geniales porque "violan" algunas reglas del láser:
La ganancia de los semiconductores es tan grande que, aunque el radio de las facetas que crean la cavidad es realmente alto (es decir, esencialmente plano), aún perdura. (¡La ecuación láser predice que la ganancia infinita es necesaria para un par de superficies planas para lase)!
Hay una prueba de que se necesitan al menos tres niveles de energía para que un medio bombeado bombee, pero los láseres de semiconductores solo tienen dos (porque no están bombeados ópticamente, sino bombeados eléctricamente).
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Para que un LED se considere un LED "láser", su diseño debe ser tal que una cierta cantidad de la luz que produce se refleje sobre sí mismo, por medios ópticos (o eléctricos), de modo que se cree nuevamente (mediante estimulación) ) los fotones están "en sintonía" con los anteriores, creando así un haz coherente de fotones.
Cumplir con el S timulated E misión de R requisito adiation, es lo que hace que sea un láser !
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