POLOVODIČOVÝ LASER 27. 1. 2018 Ľuboš Simčák, Ján Majoroš, Michal Vaško

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Zariadenie, ktoré pomocou stimulovanej emisie vydáva koherentné svetlo Jednotlivé fotónové vlny, z ktorých je koherentné svetlo zložené, vibrujú a pohybujú sa synchronizovane, čiže získame jedinú elektromagnetickú vlnu

LASER - vlastnosti Monochromatické Obsahuje len 1 vlnovú dĺžku v závislosti od vypustenej energie pri prechode elektrónu Koherentné Organizované, všetky fotóny smerujú tým istým smerom Smerové Svetlo je úzke a veľmi koncentrované – bodové osvetlenie

História Prvý LASER s viditeľnou vlnovou dĺžkou prezentovaný v roku 1962 vo výskumnom ústave IBM v USA V ZSSR prvýkrát v roku 1963 Možný vďaka novým technológiám poťahovania materiálov Spočiatku možný iba pri teplote 77 K (-196 °C) Pri izbovej teplote až v roku 1970 súčasne sovietski a americkí vedci (Nobelova cena v roku 2000)

Princíp PN dióda P-diery N-elektróny Fotodióda vysiela fotóny, ktoré reagujú s nabudenými elektrónmi za vzniku nových fotónov Vznik nabudených elektrónov Odrážanie od zrkadiel Otvorenie diery na vypustenie svetla http://www.youtube.com/watch?v=Dk_CbGJI41U http://www.youtube.com/watch?v=y3SBSbsdiYg

Typy Rôzne lasery pracujú na rôznych vlnových dĺžkach Rôzne farby, intenzita, použité materiály, využitie Polovodičové lasery pracujú v dĺžkach 530 – 980 nm Príklady: Do ± 350 nm UV lasery ± 400 nm modré, ± 500 nm zelené, ± 600 nm červené ± 1550 nm optické vlákna – komunikácia Nad 1600 nm detektory plynov (CH4, H2O, CO, CO2, ...)

Využitie Optické dátové médiá (CD, DVD, Blu-ray) Medicína Stavebníctvo Technika

Laserová tlačiareň Laserová tlačiareň tvorí obraz vo forme elektrického náboja selektívnym vybíjaním pomocou modulovaného, rotujúcim či kmitajúcim zrkadlom rozmetaného laserového lúča premietaného na nabitý polovodičový valec. Tento obraz je prenesený pomocou čiastočiek pevného farbiva – toneru – na papier, kde je toner „zapečený“.

Princíp činnosti http://www.youtube.com/watch?v=HZiuQn8g79A

Zápis, čítanie CD Pri vypaľovaní sa na disk (záznamovú vrstvu) vypália pity (jamky) v stopách, ktoré reprezentujú binárnu informáciu a v tomto mieste sa už nebude pri čítaní lúč odrážať od odrazovej vrstvy.

Zápis, čítanie CD (Compact Disc) Priečny odstup stop je 1,6 μm Dĺžka celej špirály je zhruba 6 km. Pre čítanie CD sa používa laserové svetlo s vlnovou dĺžkou 785 nm

Zápis, čítanie DVD (Digital Versatile Disc) Princíp zápisu je veľmi podobný zápisu na CD, avšak dáta na DVD sú uložené hustejšie (pity sú menšie a bližšie k sebe).  Priečny odstup stôp je 0,74 μm. Na DVD sa zapisuje, číta sa červeným laserom s vlnovou dĺžkou 650 nm. Na DVD je možné zapisovať až do 4. vrstiev s obsahom dát 4,7GB na vrstvu.

Blu-ray disk Patrí k tretej generácií optických diskov. Dáta sa ukladajú v stope tvaru špirály 0,1 mm pod povrch disku, priečny odstup stop je 0,35 μm. Pre čítanie disku Blu-ray sa používa laserové svetlo s vlnovou dĺžkou 405 nm. Disky umožňujú záznam dát s celkovou kapacitou až 25 GB u jednovrstvového disku, 50 GB u dvojvrstvového disku až po 80 GB u obojstranných.

Otázky

Zdroje http://www.mylms.cz/text-4-princip-zapisu-na-hdd-cd-a-blu-ray-disk/ http://science.howstuffworks.com/laser.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode http://www.lexellaser.com/techinfo_wavelengths.htm

Ďakujeme za pozornosť