ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಒಂದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾಯಿಸಿದಾಗ ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ, ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳು, ಬಾರ್ಕೋಡ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಜನಸಂಖ್ಯಾ ವಿಲೋಮತೆಯನ್ನು (population inversion) ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದು ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ (conduction band) ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಗಿಂತ (valence band) ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾಯಿಸಿದಾಗ, ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ (holes) ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡು, ಫೋಟಾನ್ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಒಂದೇ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನಿಂದ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಎಂದರೆ ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ವಿಧಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ (stimulated emission) ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ, ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್ಗಳು, ಬಾರ್ಕೋಡ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:

ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (EELDs)

EELDs ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಆಗಿವೆ. ಇವು ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ನ ಅಂಚಿನಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. EELDs ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವರ್ಟಿಕಲ್-ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಸರ್ಫೇಸ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (VCSELs)

VCSELs ಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಾರ್ಕೋಡ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳಂತಹ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. VCSELs ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನದಂತಹ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (QWLDs)

QWLDs ಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು (holes) ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಲು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕುಳಿಗಳನ್ನು (quantum wells) ಬಳಸುವ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಆಗಿದೆ. QWLDs ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (QDLDs)

QDLDs ಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು (holes) ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಲು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಆಗಿದೆ. QDLDs ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇತರ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು

ಮೇಲೆ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾದ ನಾಲ್ಕು ವಿಧದ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅನೇಕ ಇತರ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಿವೆ. ಈ ಇತರ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:

• ಟ್ಯೂನಬಲ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು
• ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು
• ಹೈ-ಪವರ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು
• ಅಲ್ಟ್ರಾವಯೊಲೆಟ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು
• ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣ ತತ್ವ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಒಂದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾಯಿಸಿದಾಗ ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ (stimulated emission of radiation) ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ.

ನಿರ್ಮಾಣ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಎರಡು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪದರಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ನನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಒಂದು n-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು p-ಟೈಪ್. n-ಟೈಪ್ ಪದರವು ಹೆಚ್ಚು ಡೋಪ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ p-ಟೈಪ್ ಪದರವು ಸ್ವಲ್ಪ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಪದರಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ತಂದು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, n-ಟೈಪ್ ಪದರದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು p-ಟೈಪ್ ಪದರಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು p-ಟೈಪ್ ಪದರದಿಂದ ರಂಧ್ರಗಳು (holes) n-ಟೈಪ್ ಪದರಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡು, ಫೋಟಾನ್ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಒಂದೇ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಹಂತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.

ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಎರಡು ಕನ್ನಡಿಗಳ ನಡುವೆ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಇವು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರತಿಫಲನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬೆಳಕನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಸಂಸಕ್ತವಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ನಂತರ ಲೆನ್ಸ್ನಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ, ಲೇಸರ್ ಕಟ್ಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಒಂದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾಯಿಸಿದಾಗ ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ, ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:

• ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್ ಎಂದರೆ ಅದು ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣ. ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಿಲಿವ್ಯಾಟ್ಗಳು (mW) ಅಥವಾ ವ್ಯಾಟ್ಗಳಲ್ಲಿ (W) ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ತರಂಗಾಂತರ: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ತರಂಗಾಂತರ ಎಂದರೆ ಅದು ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಗೋಚರ ವರ್ಣಪಟಲದಿಂದ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ವರ್ಣಪಟಲದವರೆಗೆ ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸಬಲ್ಲವು.
• ಬೀಮ್ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಬೀಮ್ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಎಂದರೆ ಬೆಳಕು ಡಯೋಡ್ನಿಂದ ದೂರ ಸಾಗಿದಂತೆ ಹರಡುವ ಕೋನ. ಬೀಮ್ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಡಿಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದರೆ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಬೇಕಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣ.
• ಸ್ಲೋಪ್ ಎಫಿಷಿಯೆನ್ಸಿ: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಸ್ಲೋಪ್ ಎಫಿಷಿಯೆನ್ಸಿ ಎಂದರೆ ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿದ ಪ್ರತಿ ಮಿಲಿಯಾಂಪಿಯರ್ ಕರೆಂಟ್ಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪ್ರಮಾಣ.
• ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಫಿಷಿಯೆನ್ಸಿ: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಫಿಷಿಯೆನ್ಸಿ ಎಂದರೆ ಡಯೋಡ್ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ಗೆ ಚುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಇತರ ರೀತಿಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಿಗಿಂತ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳು:

• ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
• ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾಲಿತ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
• ದೀರ್ಘ ಆಯುಸ್ಸು: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ದೀರ್ಘ ಆಯುಸ್ಸನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿರುವ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
• ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕು: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹಂತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯಂತಹ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ನ ಅನ್ವಯಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ, ಅವುಗಳ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಸಂಸಕ್ತ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ದೀರ್ಘ ದೂರದವರೆಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಲು ಗಾಜು ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಫೈಬರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಈ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಫೈಬರ್ಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಬಹಳ ಕಿರಿದಾದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲವು.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಸಿಡಿ-ರೋಮ್ಗಳು, ಡಿವಿಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಲೂ-ರೇ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳಂತಹ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಧನಗಳು ತಿರುಗುತ್ತಿರುವ ಡಿಸ್ಕ್ಗೆ ಡೇಟಾವನ್ನು ಓದಲು ಮತ್ತು ಬರೆಯಲು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಹಳ ನಿಖರವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಲ್ಲವು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಡೇಟಾ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಮುದ್ರಣ#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಕಾಗದವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದಿಂದ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕು ಕಾಗದದಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಡ್ರಮ್ಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಡ್ರಮ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಟೋನರ್ನಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡಲ್ಪಟ್ಟ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಟೋನರ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಕಾಗದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಚಿತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಕಟ್ಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಲೇಸರ್ ಕಟ್ಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಯಂತ್ರಗಳು ಲೋಹವನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಅಥವಾ ವೆಲ್ಡ್ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಲೇಸರ್ ಕಟ್ಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಬಹಳ ನಿಖರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಲೇಸರ್ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ, ಲೇಸರ್ ಕೂದಲು ತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಟ್ಯಾಟೂ ತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಗಡ್ಡೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯಲು, ದೃಷ್ಟಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಇತರ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಕೂದಲು ತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಟ್ಯಾಟೂ ತೆಗೆಯುವಿಕೆಯು ಕೂದಲಿನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಟೂ ಶಾಯಿಯನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ನಾಶಪಡಿಸಲು ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.

ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಲೇಸರ್ ರೇಂಜ್ಫೈಂಡರ್ಗಳು, ಲೇಸರ್ ಡಿಸಿಗ್ನೇಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಆಯುಧಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ರೇಂಜ್ಫೈಂಡರ್ಗಳನ್ನು ಗುರಿಯ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಡಿಸಿಗ್ನೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಲೇಸರ್-ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿತ ಆಯುಧಗಳಿಗೆ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಆಯುಧಗಳು ಗುರಿಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಲು ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.

ಇತರ ಅನ್ವಯಗಳು#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಬಾರ್ಕೋಡ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಇತರ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಾರ್ಕೋಡ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮೇಲಿನ ಬಾರ್ಕೋಡ್ಗಳನ್ನು ಓದಲು ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ವಸ್ತುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳನ್ನು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಅಥವಾ ಪ್ರಸ್ತುತಿಗಳನ್ನು ನೀಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ವಿವಿಧ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ವಿಶಾಲವಾದ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನದಿಂದ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳವರೆಗೆ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಟರಿ ಆಯುಧಗಳವರೆಗೆ ಎಲ್ಲದರಲ್ಲೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರಿದಂತೆ, ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ನೋಡಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ FAQs#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಎಂದರೇನು?#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಒಂದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಅದು ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ (stimulated emission) ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ, ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ?#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಜನಸಂಖ್ಯಾ ವಿಲೋಮತೆಯನ್ನು (population inversion) ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದು ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ (conduction band) ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಗಿಂತ (valence band) ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕಕ್ಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಪ್ರಚೋದಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಗೆ ಮರಳಿದಾಗ, ಅವು ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.

ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಯಾವುವು?#

ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:

• ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು: ಈ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ನ ಅಂಚಿನಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.
• ಸರ್ಫೇಸ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು: ಈ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.
• ವರ್ಟಿಕಲ್-ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಸರ್ಫೇಸ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (VCSELs): ಈ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ನಲ್ಲಿರುವ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರದಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು ಯಾವುವು?#

ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

• ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ: ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳು: ಲೇಸರ್ ಪಾಯಿಂಟರ್ಗಳನ್ನು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಅಥವಾ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಸೂಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗು