O documento descreve a história e os princípios dos lasers semicondutores, incluindo seu desenvolvimento inicial na década de 1960 e as diferenças em relação aos lasers ópticos tradicionais. Também discute os tipos de lasers semicondutores como VCSEL, lasers de cascata quântica e lasers de ponto quântico, além de suas aplicações em áreas como comunicações por fibra óptica e armazenamento óptico de dados.

1. Laser semicondutor

4. Conceitos de estado sólido Semicondutor : Um material que se comporta como condutor ou isolante dependendo da temperatura a que está sujeito. Apresentam energia de Gap muito pequena ( ~1eV). Banda de Valência:É a última banda de energia ocupada por elétrons. Leva este nome pois é este orbital atômico que define a valência do elemento químico. Banda de condução:É o próximo nível energético permitido, acima da banda de valência. Nesta região os elétrons são considerados elétrons livres , podendo, portanto, se movimentar no material formando a corrente elétrica.

6. Junções P-N Quando juntamos um material P com um N, geramos uma difusão entre essas regiões. O potencial da junção está relacionado a quantidade de cargas acumuladas através de: p= lacunas, n = Elétrons livres, N d += Átomos doadores ionizados N a -= Átomos aceitadores ionizados

8. Montagem de um laser semicondutor

10. Equações de taxa Onde: n(x,y,z) é a densidade de elétrons; J(x,y,t) é a densidade injeção de corrente; E é a carga do elétron; S i é o número de fótons no ith modo Φ i (x,y) é a função amplitude normalizada do fóton Г i é o fator de confinamento do fóton r st e r sp são as taxas de emissão estimulada e espontânea. R sp é a taxa de emissão espontânea total; א é a eficiência quântica interna Φ (E i ) é o número de modos por unidade de volume por unidade de energia.

18. Problemas com o laser de semicondutor

21. Laser semicondutor

23. Aplicações 405 nm - InGaN laser azul-violeta , em Blu -ray Disc e drives de HD/ DVD 635 nm - lasers pointer 650 nm - Drives de DVD , laser pointers 670 nm - laser pointers baratos; 780 nm - Compact Disc drives 808 nm - bombeamento em DPSS Nd:YAG lasers 980 nm - Bombeamento para amplificadores ópticos, para Yb:YAG DPSS lasers. 1064 nm - comunicação por fibra óptica; 1310 nm - Comunicação por fibra óptica; 1480 nm - Bombeamento de amplificadores ópticos 1550 nm - Comunicação por fibra óptica; 1625 nm - Comunicação por fibra óptica.

24. Estatísticas comerciais