Les diodes laser sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent une lumière cohérente grâce au processus d'émission stimulée. La construction d’une diode laser est similaire à celle d’une diode électroluminescente (DEL), mais avec plusieurs différences clés. Les diodes laser ont une région active constituée d'une fine couche de matériau, tel que l'arséniure de gallium (GaAs), avec un indice de réfraction plus élevé que les couches environnantes. Cette région active est prise en sandwich entre deux couches de semi-conducteurs de type p et de type n.
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Longueur d'onde
La longueur d'onde de la lumière émise par la diode laser. Pour un appareil monomode, il s'agit de la longueur d'onde de la raie spectrale unique de la sortie laser. Pour un appareil multimode, il s'agit de la longueur d'onde de la raie spectrale de plus grande intensité
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Puissance de sortie
Puissance de sortie optique instantanée maximale autorisée en fonctionnement continu ou par impulsions.
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Courant de fonctionnement
Quantité de courant direct traversant la diode laser nécessaire pour produire la sortie optique typique spécifiée à une température de fonctionnement spécifiée.
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Tension de fonctionnement
Tension directe aux bornes de la diode laser lorsque l'appareil produit sa sortie optique typique spécifiée à une température de fonctionnement spécifiée.
Lorsqu'une tension est appliquée aux bornes de la jonction pn, des électrons et des trous sont injectés dans la région active. Ces électrons et trous se combinent pour créer des paires électron-trou, qui libèrent de l'énergie sous forme de photons via un processus appelé émission spontanée. Or, sans la présence d’une petite quantité de lumière, les photons produits ne sont pas cohérents.
Pour produire un faisceau lumineux cohérent, une boucle de rétroaction doit être créée. Ceci est réalisé en ajoutant deux miroirs parallèles à la structure semi-conductrice, dont l'un est partiellement réfléchissant. Lorsque la lumière est produite dans la région active, elle rebondit entre les deux miroirs jusqu'à atteindre un certain seuil, puis les photons s'échappent via le miroir partiellement réfléchissant sous la forme d'un faisceau de lumière cohérent.
Les diodes laser présentent plusieurs avantages par rapport aux autres types de lasers. Ils sont compacts, efficaces et relativement peu coûteux à fabriquer. Ils peuvent également fonctionner à des vitesses et des longueurs d'onde élevées, ce qui les rend idéaux pour les applications de télécommunications et de détection.
En conclusion, les diodes laser sont des dispositifs semi-conducteurs qui produisent une lumière cohérente grâce au processus d’émission stimulée. Ils sont largement utilisés dans diverses applications et présentent plusieurs avantages par rapport aux autres types de lasers. Leur taille compacte, leur efficacité et leur coût relativement faible les rendent particulièrement adaptés à la production de masse et à leur utilisation dans les produits de consommation.
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