एक एलईडी एक लेजर डायोड क्या बनाता है?

Question

इस प्रश्न का उच्चस्तरीय सर्वेक्षण ठीक है:

Https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode पढ़ने के बाद मैं अभी भी नहीं बता सकता कि इलेक्ट्रॉनिक्स जो डायोड को सक्षम करने में सक्षम हैं, वे उन लोगों से अलग हैं जो इसे प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम करते हैं। तो, सामान्य तौर पर, क्या एक लेजर डायोड एक एलईडी प्लस है जो किसी प्रकार का ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र या गुहा है?

या कोई भी लेजर डायोड स्वयं गैर-लेजर एलइडी से इलेक्ट्रॉनिक रूप से अलग है, जिसका अर्थ है कि वे एक एल ई डी और कुछ अतिरिक्त शारीरिक संरचना की तरह नहीं दिखते हैं, जिससे वे लेजर के रूप में कार्य कर सकें?

Comments

क्या आप जानते हैं कि प्रकाश क्या एक लेजर बनाता है?

— यूजीन श।

इसके बारे में सोचो। एलइडी ने पहले से ही प्रकाश के लगभग शुद्ध रंगों को बाहर रखा। एक 'लेज़र' एलईडी प्रकाश के एक अल्ट्रा-प्योर रंग को बाहर करता है। क्या आपने "एलईडी लेजर" शब्द को खोजने की जहमत उठाई?

— Sparky256

@ Sparky256 - हाँ, यह शब्द मेरे खोज इतिहास में है। सुझाव के लिए भी धन्यवाद कि मैं "इसके बारे में सोचता हूं।" यह इतना मददगार था कि मैं इसे उन सवालों पर लागू करने जा रहा हूँ जो भविष्य में मेरे पास हैं!

— फीटवेट

@EugeneSh। - नहीं, लेकिन मैं लेजर प्रकाश की विशेषताओं को जानता हूं।

— फीटवेट

Answer 1

मैं अभी भी नहीं बता सकता कि इलेक्ट्रॉनिक्स सक्षम करने के लिए एक डायोड सक्षम करने के लिए उन लोगों से अलग हैं जो इसे प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम करते हैं

यह इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं है, यह ऑप्टिकल कैविटी है।

यदि ऑप्टिकल सिग्नल को लाभ माध्यम (पीएन जंक्शन) के माध्यम से वापस खिलाया जाता है, जैसे कि गोल यात्रा का नुकसान गोल यात्रा लाभ से अधिक नहीं है, तो एक "एलईडी" खोदना शुरू हो जाएगा।

एक लेजर डायोड की गुहा चिप की सतह पर दरार वाले पहलुओं द्वारा बनाई जा सकती है, ब्रैग रिफ्लेक्टर चिप में पैटर्न, या यहां तक ​​कि बाहरी लेंस और / या किसी प्रकार के दर्पण से बनते हैं।

आमतौर पर, एक लेजर डायोड के रूप में डिज़ाइन किए गए डिवाइस में कम राउंड ट्रिप लॉस को सुविधाजनक बनाने के लिए चिप पर एक वेवगाइड स्ट्रक्चर (और ओवरलैपिंग जंक्शन) शामिल होगा, जबकि एक एलईडी के लिए डिज़ाइन किए गए डिवाइस में कोई अलग वेवगाइड संरचना नहीं होगी, हालांकि वहाँ है एक गुंजयमान गुहा एलईडी (आरसीएलईडी) के रूप में भी ऐसा है।

Comments

दिलचस्प। मैं एक त्वरित खोज से नहीं बता सकता कि क्या RCLEDs को अलग करता है: क्या वे अनिवार्य रूप से लेज़िंग थ्रेशोल्ड के नीचे संचालित लेजर डायोड हैं? या वे लेज़र प्रकाश की विशेषताओं के बारे में कुछ नहीं बल्कि सभी का उत्पादन करते हैं ?

— फीटवेट

एलईडी की एक 'उच्च दक्षता' श्रेणी है। यह सपाट रहता है और छोटे ओरियो कुकी की तरह गोल होता है, जो चारों तरफ से प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह एक सोने की कटोरी में बैठता है जो लेंस के लिए सभी प्रकाश को दर्शाता है। लेंस थीटा या देखने के कोण को निर्धारित करता है।

— स्पार्की 256

इसके अलावा: लेजर डायोड, जब उस बिंदु पर अतिभारित हो जाता है जहां ऑप्टिकल गुहा संरचना का भंडाफोड़ होता है, तो सामान्य एल ई डी के रूप में काम करना जारी रखें!

— रैकैंडबोनमैन

@rackandboneman या निश्चित रूप से दहलीज के नीचे। बहुत सारे सस्ते भी बिना ओवरलोडिंग के उम्र के हो जाते हैं, जब तक कि वे नहीं रह जाते।

— क्रिस एच

मेरे सीमित पढ़ने से संकेत मिलता है कि RCLEDs सामान्य एल ई डी की तुलना में काफी हद तक अपने संकरी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं - लेकिन फिर मैं एक स्पेक्ट्रोस्कोपिस्ट हूं इसलिए उस तरफ से चीजों को देखना चाहता हूं। यह अंतरविरोध है कि कोई अंग्रेजी विकिपीडिया लेख नहीं है, और जर्मन एक स्टब से थोड़ा अधिक है।

— क्रिस एच

Answer 2

एलईडी: डायोड पर वोल्टेज मुक्त इलेक्ट्रॉनों को बैंडगैप पर उच्च स्तर तक ले जाता है। जब वे निचले स्तर पर वापस आते हैं तो वे प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। क्वांटम यांत्रिकी के नियमों के कारण जब ऐसा अनायास होता है यदि कोई अन्य उपाय नहीं किया जाता है। एक एलईडी में स्वतंत्रता की डिग्री चर तरंग दैर्ध्य (आवृत्तियों) और समय के लिए अनुमति देते हैं। इस प्रकार उत्सर्जित फोटोन "असंगत" होते हैं।

लेजर: फोटॉनों के लिए स्वतंत्रता की डिग्री को हटा दिया जाता है। ऑप्टिकल गुहा केवल एक (या बहुत कम) तरंग दैर्ध्य (गुंजयमान लंबाई के कारक) की अनुमति देता है। और पहले से उत्सर्जित फोटॉन "पासिंग" नए फोटॉन के उत्सर्जन को उत्तेजित करते हैं। इसलिए अधिकांश फोटॉनों में एक ही चरण और आवृत्ति होती है। वे "सुसंगत" हैं।

भले ही एलईडी में पहले से ही तरंगदैर्ध्य की एक बहुत छोटी विविधता है LASER प्रकाशिकी उस भिन्नता को कम करती है। LASER का काउंटर सहज पहलू क्वांटम यांत्रिकी से आता है। आप सोच सकते हैं कि एक फोटोन अनायास उत्सर्जित होता है और फिर प्रतिध्वनित होता है यदि इसमें सही तरंग दैर्ध्य होता है जो अनुनादक की ज्यामिति को फिट करता है। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी के कारण LASER- (डायोड) की ज्यामिति एक फोटॉन को अनायास या किसी अन्य तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित करने की बहुत संभावना नहीं बनाती है।

Comments

मेरा भ्रम आपके अंतिम पैराग्राफ में आता है: क्या pn जंक्शन के बारे में कुछ ही डायोड लेजर में अलग है? यानी, दोनों डायोड एक सहज फोटॉन उत्सर्जन के लिए अंतर्निहित उत्तेजना है, और लेजर में उस जंक्शन के चारों ओर बनी ज्यामिति उन सहज उत्सर्जन को इस हद तक बढ़ाती है कि फोटॉन का भारी बहुमत उत्तेजना से उत्सर्जित होता है? या क्या जंक्शन ही एक लेजर डायोड में एक तरह से अलग है जो सहजता से उत्सर्जित फोटॉनों की संख्या और / या तरंग दैर्ध्य को सीमित करता है, यहां तक ​​कि लेसिंग थ्रेशोल्ड के नीचे भी ?

— फीटवेट

लेजर डायोड को चालू करते समय शुरू में कोई फोटॉन नहीं होते हैं जो उत्सर्जन को उत्तेजित कर सकते हैं। तो सबसे पहले सहज उत्सर्जन होता है। फिर ये ऑप्टिकल गुहा में आगे और पीछे जाते हैं और अधिक फोटॉनों के उत्सर्जन को उत्तेजित करते हैं और उत्तेजित उत्सर्जन जल्दी हावी हो जाते हैं।

— Joachim

एक विचार के रूप में: उत्तेजित उत्सर्जन "हावी" नहीं हो सकता है। स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन होता रहेगा, लेकिन लक्ष्य उत्तेजित उत्सर्जन का उच्च प्रतिशत होना है क्योंकि यह लेजर डायोड की दक्षता को परिभाषित करता है।

— जोआचिम

मैं अपनी पहली टिप्पणी में अनुरोध किए गए स्पष्टीकरण पर अभी भी स्पष्ट नहीं हूं: ऐसा लगता है कि आप कह रहे होंगे, "हां, एक लेजर डायोड का मूल है (या हो सकता है) एक पीएन जंक्शन जैसा कोई अन्य प्रकाश उत्सर्जक डायोड, जो काम करता है सहज उत्सर्जन। डायोड को एक लेजर अतिरिक्त हार्डवेयर विशेषताएं (जिसे हम एक ऑप्टिकल गुहा कहते हैं ) बनाता है जो उन सहज फोटॉन को अधिक फोटॉन को उत्तेजित करने की अनुमति देता है। " क्या वह सही है? या एक लेजर डायोड सिर्फ एक विद्युत-पंप ऑप्टिकल गुहा है जो कुछ फोटॉनों को अनायास उत्पन्न करने के लिए होता है, और इसलिए "आम" एलईडी से मौलिक रूप से अलग है?

— फीटवेट

लेज़र उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा काम करता है, सहज उत्सर्जन नहीं। आप इसे देखना चाह सकते हैं: learnabout-electronics.org/Semiconductors/diodes_26.php

— Joachim

Answer 3

एक डायोड लेजर एक ऑप्टिकल गुहा में एक एलईडी है।

डायोड लेजर थोड़े शांत होते हैं कि वे कुछ लेजर नियमों का "उल्लंघन" करते हैं:

1. अर्धचालकों का लाभ इतना महान है कि भले ही गुहा बनाने वाले पहलुओं की त्रिज्या वास्तव में उच्च हो (यानी, अनिवार्य रूप से सपाट), यह अभी भी खो देता है। (लेजर समीकरण भविष्यवाणी करता है कि फ्लैट सतहों की एक जोड़ी के लिए अनंत लाभ आवश्यक है)

2. इस बात का प्रमाण है कि कम से कम तीन ऊर्जा स्तरों को एक पंप किए गए माध्यम के लिए आवश्यक है, लेकिन अर्धचालक लेजर में केवल दो होते हैं (क्योंकि वे वैकल्पिक रूप से पंप नहीं होते हैं, लेकिन विद्युत रूप से पंप होते हैं)।

Comments

# 2 के बारे में: क्या यह कहना सही होगा कि डायोड लेजर "ऑप्टिकली सेल्फ -पम्प्ड" हैं? अगर मुझे यह समझ में आता है: एलईडी से ही फोटॉन द्वारा उत्तेजित उत्सर्जन "उत्तेजित" होता है, है ना?

— फीटवेट

क्या आपके पास कुछ स्रोत हैं?

— पीटर मॉर्टेंसन

वैकल्पिक रूप से पंप के बजाय वे विद्युत पंप हैं। "पम्पिंग" बैंड गैप पर इलेक्ट्रॉनों को ऊपर उठाने की प्रक्रिया है, जहां से वे बाद में ड्रॉप कर सकते हैं और फोटॉनों का उत्सर्जन कर सकते हैं।

— जोकिम

@ जोशीम ने सही कहा कि वे विद्युत पंप हैं।

— user1512321

@ Faetwet सभी पराबैंगनीकिरणों में "उत्तेजित" उत्सर्जन होना चाहिए; वह फोटॉन उत्साहित फोटॉन को मार रहा है। यहाँ मैं जिस बात का जिक्र कर रहा हूँ, वह एक उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉनों को डालने की प्रक्रिया है। लेज़र को लेस करने के लिए कई स्थितियां हैं, उनमें से एक यह है कि लाभ माध्यम को इतना अधिक पंप किया जाता है कि निचले राज्य इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक उत्साहित इलेक्ट्रॉनों होते हैं - जनसंख्या उलटा - अन्यथा आप अधिक फोटॉन अवशोषित होंगे जो उच्च राज्यों की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करते हैं। अधिक फोटॉनों को उत्तेजित करना।

— user1512321

Answer 4

एक एलईडी को "लेज़र" एलईडी मानने के लिए, इसका डिज़ाइन इस तरह का होना चाहिए कि इससे उत्पन्न होने वाली रोशनी की एक निश्चित मात्रा को ऑप्टिकल (या इलेक्ट्रिकल) साधनों द्वारा स्वयं पर वापस परिलक्षित किया जाना चाहिए , ताकि नव निर्मित (उत्तेजना के माध्यम से) ) फोटॉन पिछले वाले के साथ "स्टेप" में हैं, जिससे फोटॉनों का एक सुसंगत बीम बना है। R समयबद्धता आवश्यकता
के S समयबद्ध E मिशन को पूरा करना, यह एक लेज़र बनाता है !