Merkmale und Anwendungen von Halbleiterlasern

Laser ist ein unnatürliches Licht, das durch die Theorie der stimulierten Strahlungsemission erzeugt wird.Laser können in der Natur nicht existieren, da die Erzeugung von Lasern in einem optischen Hohlraumresonator erfolgen muss.Das Arbeitsmaterial erhält Energie, springt auf ein hohes Energieniveau und setzt Photonen frei.Die emittierten Photonen werden im Hohlraumresonator zurückreflektiert und erzeugen erneut angeregte Strahlung mit hochenergetischen Teilchen.Dabei entsteht Laserlicht.

Der nach dem oben genannten Prinzip erzeugte Laserstrahl weist viele Eigenschaften auf, die herkömmliche Lichtquellen nicht aufweisen.

1. Merkmale/Eigenschaften des Lasers:

A.Gute Monochromatizität: Die Wellenlänge des vom Galliumarsenid-Laser emittierten Lichts beträgt 650 nm, der Laserwellenlängenbereich beträgt ±3 nm und der Strahl ist nahezu monochromatisch.

B.Gute Kohärenz: Der Laser weist einen hohen Grad an Kohärenz auf.Zwischen Lichtwellen besteht eine bestimmte Phasenbeziehung.Es weist eine gute zeitliche Kohärenz auf (~10–8 Angström).Die Kohärenzlänge kann mehrere zehn Kilometer erreichen.Es weist eine gute räumliche Kohärenz auf.Bei einigen Lasern ist jeder Punkt auf der Wellenoberfläche eine kohärente Lichtquelle.

C.Gute Richtwirkung: Der Laserstrahl ist sehr konzentriert, mit einem Divergenzwinkel von ca. 0,6 mrad.Es verfügt über eine starke Richtwirkung und kann über große Entfernungen übertragen werden.

D.Hohe Energiedichte: Laser haben eine hohe Energiedichte und können die Laserenergie durch Impulsenergie sofort auf 80.000 Watt erhöhen.

Basierend auf den oben genannten Eigenschaften hat der Laser wichtige Anwendungen in vielen Bereichen, einschließlich der folgenden Aspekte.

2. Laseranwendung:

A.Medizinische Anwendungen: In medizinischen Anwendungen können Laser für chirurgische Eingriffe, zur Verbesserung der Myopie, zur internen Lichtdiagnose, zur Fluoreszenzanregung und für kosmetische Anwendungen eingesetzt werden.

B.Kommunikationsanwendungen: In faseroptischen Kommunikationssystemen werden Laser häufig als Lichtsender eingesetzt.Laser simulieren Signale und führen eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung durch.Mit Infrarotlasern lassen sich auch optische Signale drahtlos übertragen.

C.Materialbearbeitungsanwendungen: Laser können berührungslos Feinbearbeitung, Gravieren, Markieren, Schweißen und Schneiden im mikroskopischen Maßstab durchführen.Besonders in der automatisierten Materialbearbeitung, wie etwa in Bildverarbeitungssystemen, können wir häufig das Wort „一“ sehen. Linienlaser, Gitterlaser und Mehrlinienlaser unterstützen die visuelle Inspektion.Es gibt auch unterteilte Anwendungen wie Laserkollimation, Laserpositionierung und Laserentfernungsmessung.

D.Wissenschaftliche Forschungsanwendung: Für den Ausbau der Spektralanalyseforschung wird eine große Anzahl optischer Pumpen benötigt, was auch den Fortschritt von Lasern in den Bereichen Interferenz, Beugung und Laserinterferometrie fördert.

e.Militärische Anwendungen: militärische Führung, Laserwaffen und andere militärische Anwendungen.

F.Unterhaltungsanwendungen: Lasershows, Laseraufführungen, Laserbildgebung und andere Unterhaltungsanwendungen.