تاریخچه لیزرهای هتروساختار

به نظر می رسد که ایده لیزر نیمه هادی برای اولین بار در سال 1953 در کار ریاضیدان مشهور جان فون نویمان  پدید آمده است ، که پیشنهاد استفاده از پدیده تزریق در اتصالات p-n ژرمانیوم را برای تولید و تقویت اشعه مادون قرمز نشان داد. این ایده ، که در آن زمان در دسترس جامعه علمی قرار نگرفت ، خیلی زود به وجود آمد. توسعه واقعی لیزر نیمه هادی با کار باسوف ، کروخین ، و پوپوف  و برنارد و دورافورگ  و مطالعات تجربی پرتوهای نوترکیبی در اتصالات pn در GaAs در انستیتوی فنی و فنی ایوفی در لنگراد تحریک شد ( اتحاد جماهیر شوروی) .  

لیزرهای نیمه هادی

نیمه هادی ها

خواص نوری نیمه هادی ها

لیزر هتروساختار

خواص دینامیکی لیزرهای نیمه هادی

گروه پژوهشی عطفان نژاد و ساتری

اپتوالکترونیک ، فوتونیک تراهرتز و فوتونیک سیلیکون

لیزرهای نیمه هادی ، VCSEL ، دستگاههای نورپردازی حالت جامد ، دستگاههای پخش کننده نور آلی ، فوتونیک محیطی ، دستگاههای فتوولتائیک

تقویت کننده های نوری ، تعدیل کننده های نوری و سوئیچ ها ، موجبرهای نوری ، دستگاههای کنترل نور ، فوتودکتورهای پر سرعت

مدارهای مجتمع فوتونی ،  

رویکرد جدید برای لیزرهای چند وات تراهرتز

لیزر نقطه کوانتومی

لیزر نقطه کوانتومی یک لیزر نیمه هادی است که از نقاط کوانتومی به عنوان واسطه لیزر فعال در منطقه تابش نور استفاده می کند. به دلیل محکم ماندن حامل های بار در نقاط کوانتومی ، آنها یک ساختار الکترونیکی شبیه به اتم ها را به نمایش می گذارند. لیزرهای تولید شده از چنین رسانه های فعال عملکرد دستگاهی را دارند که به لیزرهای گازی نزدیک تر هستند و از برخی از جنبه های منفی عملکرد دستگاه در ارتباط با لیزرهای نیمه هادی سنتی مبتنی بر رسانه های فله یا کوانتومی خوب جلوگیری می کنند.  

لیزرهای آبشار کوانتومی

در حالی که اکثر لیزرهای نیمه هادی در منطقه nearinfrared ساطع می شوند ، لیزرهای کوانتومی آبشار (QCLs) در میانی مادون قرمز منتشر می شوند ، با طول موج بین چند میکرون تا بیش از 10 میکرومتر ، گاهی اوقات حتی بسیاری از ده ها میکرون (برای فرکانس های نوری در منطقه تراهرتز).

به جای انتقال بین باند (باند انتقال به باند Valence) ، QCL ها به انتقال بین باند بین زیر لبه های چاه های کوانتومی با انرژی فوتون بسیار کمتری تکیه می کنند. به منظور استفاده بیشتر از انرژی الکتریکی و ایجاد سود بیشتر ، از آبشاری از چنین انتقالاتی استفاده می شود ، الکترون های quantum_wellswhere می توانند از پایین ترین سطح یک چاه کوانتومی تا سطح لیزر بالایی چاه کوانتومی بعدی تونل شوند. شکل نشان می دهد انرژی الکترون در مقابل موقعیت در منطقه ای با سه چاه کوانتومی ، جایی که یک الکترون که از درون سازه عبور می کند می تواند سه فوتون لیزر را کمک کند. 

لیزرهای نیمه هادی

لیزرهای نیمه هادی از نیمه هادی به عنوان واسطه بهره استفاده می کنند. بیشتر آنها دیودهای لیزری با پمپ الکتریکی هستند ، جایی که جفت های سوراخ الکترونی با یک جریان الکتریکی در منطقه ای تولید می شوند که مواد نیمه هادی n-doped و p-doped با آنها ملاقات می کنند. با این حال ، لیزرهای نیمه هادی پمپ نوری نیز وجود دارد ، که در آنجا نوری توسط نور پمپ جذب شده تولید می شود.

 

لیزرهای نیمه هادی و منابع نور مبتنی بر دیود برای بیوفوتونیک

لیزرهای نیمه هادی دستگاه های نوری کوچک ، قابل اعتماد ، کم هزینه ، با کارایی بالا و کاربر پسند هستند که آنها را برای انواع مختلف برنامه های کاربردی زیست پزشکی بسیار مناسب می کند. این کتاب ویرایش شده متخصصان این زمینه را برای پوشش دادن به اصول و پیشرفت های فن آوری لیزرهای نیمه هادی و لیزرهای دیود با محوریت برنامه های کاربردی آنها در اپتیک پزشکی و بیو فوتیک از جمله لیزرهای نیمه هادی نیمه لامپ و دیودهای ساطع کننده نور ، Q- روشن و حالت جمع می کند. 

کاربرد لیزر در علوم پزشکی

لیزرها در محیط فناوری پیشرفته ما اهمیت فزاینده ای پیدا می کنند. بسیاری از تکنسین ها و مهندسانی که اقدام به فروش ، نصب ، راه اندازی و نگهداری از آنها می کنند ، در زمینه الکترو نوری آموزش محدود دارند. نتیجه می تواند استفاده کمتری از این ابزارهای مهم باشد. این مجموعه پنج قسمت اصول عملیاتی لیزرها را به روشی بصری و غیر ریاضی ارائه می دهد. قسمت 5 این سری نمونه هایی از انواع مختلف لیزر مانند: لیزرهای نیمه هادی ، لیزر حالت جامد و لیزرهای گازی را ارائه می دهد و در مورد کاربردهای آنها بحث می کند.

بررسی اجمالی در مورد لیزرهای آبشار کوانتومی: مبدا و توسعه