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Laser

geschrieben von gd-udsi 
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Laser
06. January 2009 18:12
Albert Einstein untersuchte die spontane und die induzierte Emission.

Für Laser gilt ( aus Wikipedia ) :


Die Emission von Licht entsteht durch Rekombinationsprozesse von Elektronen und Löchern am Übergang zwischen p- und n-dotiertem Bereich. Die Endflächen des Bauelements sind teilreflektierend und bilden somit einen optischen Resonator, in dem sich eine stehende Lichtwelle ausbilden kann. Liegt eine Besetzungsinversion vor, kann die stimulierte Emission zum dominierenden Strahlungsprozess werden. Die Laserdiode emittiert dann Laserstrahlung.

Das Erzeugen der Besetzungsinversion geschieht in Laserdioden durch elektrisches Pumpen, ein elektrischer Gleichstrom in Durchlassrichtung sorgt für stetigen Nachschub von Elektronen und Löchern. Der Pumpstrom, bei dem der Laserbetrieb einsetzt, wird auch als Laserschwelle oder Schwellenstrom Ith (von engl. threshold) bezeichnet.


Aufbau [Bearbeiten]
Die meisten Laserdioden sind Kantenstrahler (engl. edge emitter), d. h. das Licht verlässt den Kristall an dessen Bruchkante nahe an der Oberfläche quer zum Stromfluss. Bei infraroten Wellenlängen wird bis über 50 % der elektrischen Energie in Laserstrahlung umgewandelt. Der Rest erwärmt den Kristall. Wie alle technischen Halbleiter wird auch eine Laserdiode durch zu hohe Temperaturen zerstört. Deshalb werden Laserdioden zur Kühlung auf eine Metalloberfläche gelötet, die die Wärme abführt.

Die Überhitzungsgefahr stellt einen begrenzenden Faktor für die erreichbare Strahlungsleistung pro Einzelemitter dar. Um eine höhere Leistung zu erreichen, werden in einem streifenförmigen Chip mehrere nebeneinander liegende Dioden elektrisch parallel betrieben. Durch Zusammenfassung der einzelnen Strahlen lässt sich eine höhere Gesamtleistung erzielen. Eine solche Anordnung von mehreren nebeneinander auf einem Chip befindliche Dioden wird als Barren (engl. bar) bezeichnet. Die 10 bis 25 Einzelemitter eines Barrens verhalten sich aufgrund des gemeinsamen Fertigungsprozesses elektrisch gleich und können daher parallel wie eine größere Diode betrieben werden. Man erreicht damit bei Strömen bis über 80 A optische Leistungen bis über 100 Watt im nahen Infrarot.

Aus mehreren solcher Barren zusammengesetzte sogenannte Stacks (Stapel) und daraus gefertigte Diodenlaser erreichen Leistungen bis in den Kilowatt-Bereich.

Vertikal strahlende Laserdioden (sog. VCSEL) haben geringere Leistungen, jedoch eine bessere Strahlqualität.
Re: Laser
09. January 2009 20:39
Leute - ich kapier nicht das mit den halbdurchlässigen Spiegeln.

Welches Photon darf durch, welches nicht ?

Wohl ..... ES IST CHAOS !