Высокоуровневое обследование по этому вопросу прекрасно:
После прочтения https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode я все еще не могу сказать, отличаются ли электроники, которые позволяют диоду для генерации лазера, от тех, которые позволяют ему излучать свет. Итак, в общем, лазерный диод - это светодиод плюс какой-то оптический резонатор или резонатор?
Или какие-либо лазерные диоды сами по себе электронно отличаются от не лазерных светодиодов, что означает, что они не похожи на светодиод плюс какая-то дополнительная физическая структура, позволяющая им действовать как лазер?
led
components
laser-diode
feetwet
источник
источник
Ответы:
Это не электроника, это оптический резонатор.
Если оптический сигнал подается обратно через среду усиления (PN-переход), так что потери в прямом и обратном направлениях не превышают коэффициента усиления в обоих направлениях, «светодиод» начнет генерировать лазер.
Резонатор лазерного диода может быть образован сколотыми гранями на поверхности микросхемы, отражателями Брэгга, сформированными в микросхему, или даже какими-либо внешними линзами и / или зеркалами.
Как правило, устройство, выполненное в виде лазерного диода, будет также включать в себя волноводную структуру на чипе (и перекрывать переход), чтобы способствовать низким потерям на передачу сигнала в обоих направлениях, в то время как устройство, предназначенное для светодиода, не будет иметь какой-либо четкой структуры волновода, хотя есть также такая вещь, как резонансный резонатор LED (RCLED).
источник
Светодиод: напряжение на диоде поднимает свободные электроны через запрещенную зону на более высокий уровень. Они излучают свет, когда падают обратно на нижний уровень. Из-за правил квантовой механики, когда это происходит самопроизвольно, случайное, если никакие другие меры не приняты. Степени свободы в светодиоде допускают переменные длины волн (частоты) и момент времени. Таким образом, испускаемые фотоны являются «некогерентными».
ЛАЗЕР: степени свободы для фотонов удалены. Оптический резонатор допускает только одну (или очень небольшую) длину волны (факторы длины резонатора). И ранее испущенные фотоны, «проходя мимо», стимулируют излучение нового фотона. Таким образом, большинство фотонов имеют одинаковую фазу и частоту. Они «связные».
Несмотря на то, что длина светодиода уже очень мала, оптика LASER уменьшает эту разницу. Противоинтуитивный аспект лазера происходит от квантовой механики. Можно подумать, что фотон испускается самопроизвольно, а затем будет резонировать, если он имеет правильную длину волны, которая соответствует геометрии резонатора. Но из-за квантовой механики геометрия LASER- (диода) делает очень маловероятным, чтобы фотон испускался самопроизвольно или на другой длине волны.
источник
Диодный лазер представляет собой светодиод в оптическом резонаторе.
Диодные лазеры круты тем, что они «нарушают» несколько правил лазера:
Коэффициент усиления полупроводников настолько велик, что, хотя радиус граней, создающих резонатор, действительно велик (т. Е. По существу плоский), он все равно остается лазерным. (Уравнение лазера предсказывает, что бесконечное усиление необходимо для генерации пары плоских поверхностей)!
Существует доказательство того, что для накачки среды требуется по крайней мере три энергетических уровня, но у полупроводниковых лазеров есть только два (потому что они не оптически накачаны, а электрически накачаны).
источник
Чтобы светодиод считался «лазерным» светодиодом, его конструкция должна быть такой, чтобы определенное количество света, которое он излучает, отражалось обратно на себя оптическими (или электрическими) средствами, чтобы вновь создаваемый (посредством стимуляции) ) фотоны «идут в ногу» с предыдущими, создавая тем самым когерентный пучок фотонов.
Встреча S timulated E миссия R требования adiation, является то , что делает это лазер !
источник