Was ist eine blaue Laserdiode?

Die Einführung vonBlaue Laserdiode

Eine blaue Laserdiode ist ein Halbleiter laser, der einen konzentrierten Photonen strahl mit einer Wellenlänge von etwa 400 bis 500 Nanometern erzeugt-das sichtbare elektro magnetische Spektrum, das das menschliche Auge wahrnimmt, ist blau oder violett. Blaue Laserdioden sind schwieriger herzustellen als viele andere Laser typen, insbesondere bei höheren Leistungs niveaus, aber die kurze Wellenlänge von blauem Licht ermöglicht eine höhere Genauigkeit. Heutzutage können blaue Laserdioden in Anwendungen wie Laserpointern und Video projektoren sowie in Geräten verwendet werden, die hoch auflösende Discs verwenden (haupt sächlich im Blu-ray-Format).

Wie alle Laserdioden wird das Licht einer blauen Laserdiode durch Pumpen von Energie in einen Halbleiter erzeugt. Bei Laserdioden geschieht dies durch Strom, der sie von optisch gepumpten Halbleiter lasern unter scheidet, die Licht verwenden. Dadurch steigt das Energien iveau der Elektronen im Halbleiter material kurzzeitig an. Wenn das Elektron wieder zu seinem ursprünglichen Energien iveau zurückkehrt, wird die verlorene Energie in Form von Photonen freigesetzt, wodurch Licht erzeugt wird. Dann wird das Licht durch die Laser linse kollimiert und die erzeugten Photonen werden in eine Richtung fokussiert, um einen konzentrierten Strahl zu erzeugen.

Die Farbe des Lasers hängt von der Wellenlänge des Photons ab, die von den Eigenschaften der Atome oder Moleküle abhängt, aus denen das Verstärkungs medium besteht. Das am häufigsten verwendete Verstärkungs medium material für blaue Laserdioden ist das kristalline Halbleiter gallium nitrid (GaN). Indium nitrid (InN) und Indium gallium nitrid, eine Legierung der beiden, werden ebenfalls verwendet.

Die blaue Laserdiode ist die Basis mehrerer optischer Daten speicher formate wie Blu-ray, China Blue High-Definition und HD DVD. Alle optischen Discs wie CDs und DVDs speichern Informationen in Form von Mikro-Vertiefungen. Wenn die Disc in einem Disc-Player gedreht wird, liest der Laser diese Vertiefungen. CDs und DVDs verwenden Laser, die rotes Licht erzeugen, das eine längere Wellenlänge als blaues Licht hat und daher eine größere Kerbe auf der Disc erfordert, um richtig gelesen zu werden. Die kürzere Wellenlänge des blauen Lichts ermöglicht es dem blauen Laser, kleinere Merkmale auf der Festplatte genau zu lesen, was mehr Dellen bedeutet und daher mehr Daten auf der Festplatte derselben Größe enthalten kann. Auf diese Weise kann eine Festplatte, die von einer blauen Laserdiode gelesen werden kann, etwa 25 GB Daten in eine einzelne Festplatten schicht packen, was mehr als der fünffachen Kapazität einer DVD entspricht.

Die blaue Laserdiode ist eine relativ neue und innovative Technologie, die erst 2001 kommerziell eingesetzt wurde. Dies ist auf die Schwierigkeit zurück zuführen, geeignete Verstärkungs medien herzustellen, und auf die Notwendigkeit von Fortschritten in der Material wissenschaft, bevor diese Technologie durchführbar wird. Es ist haupt sächlich das Produkt der in Polen und Japan durchgeführten Forschung. Das bekannteste sind der japanische Ingenieur und Forscher Dr. Shuji Nakamura und Dr. Syl wester Porowski von der Polnischen Akademie der Wissenschaften.