لیزر دیودی مبتنی بر InGaAs (انگلیسی : Indium Gallium Arsenide Diode Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر دیودی مبتنی بر InGaAs (انگلیسی : Indium Gallium Arsenide Diode Laser) :
Indium Gallium Arsenide (InGaAs) Diode Laser یک لیزر نیمه هادی است که از آلیاژ InGaAs به عنوان ماده اصلی در ناحیه فعال استفاده می کند. این آلیاژ معمولا روی زیرلایه GaAs (برای درصد ایندیم پایین) یا روی زیرلایه InP (برای درصد ایندیم بالا) رشد داده می شود. مهم ترین کاربرد لیزرهای InGaAs در محدوده ۹۰۰-۱۱۰۰ نانومتر (به ویژه ۹۸۰ نانومتر) به عنوان پمپ برای تقویت کننده های فیبری اربیوم (EDFA) است.
مکانیزم: با افزودن ایندیم به GaAs، شکاف انرژی کاهش یافته و طول موج افزایش می یابد. برای ۹۸۰ نانومتر، حدود ۲۰٪ ایندیم در چاه کوانتومی InGaAs استفاده می شود که هنوز با زیرلایه GaAs تطابق شبکه دارد (کرنش - strain - ایجاد می شود). این کرنش مفید است و باعث کاهش جرم مؤثر حفره ها و بهبود عملکرد لیزر می شود (لیزرهای کرنش یافته). برای طول موج های بلندتر (بیش از ۱۱۰۰ نانومتر) از InGaAs روی InP استفاده می شود.
کاربرد اصلی لیزرهای InGaAs/GaAs در پمپاژ لیزرهای فیبری ایتربیوم و اربیوم است. لیزرهای ۹۸۰ نانومتر با توان بالا (چند وات تا چند صد وات) به صورت بار یا آرایه، نور پمپ را به فیفر دوپه شده تزریق می کنند. همچنین در مخابرات نوری کوتاه برد (فیبرهای پلاستیکی)، حسگرها، و پزشکی (لیزر موهای زائد با طول موج ۱۰۶۰ نانومتر) کاربرد دارند.
مزایای لیزرهای InGaAs: بازده بسیار بالا (تا ۶۰-۷۰٪) در ۹۸۰ نانومتر، قابلیت اطمینان عالی، و توان خروجی بالا. چالش ها: با افزایش درصد ایندیم برای رسیدن به طول موج های بلندتر، کرنش افزایش یافته و ممکن است نقص های بلوری ایجاد شود. با این حال، لیزرهای InGaAs یکی از موفق ترین و پرکاربردترین لیزرهای نیمه هادی هستند و نقش کلیدی در فناوری مخابرات نوری و لیزرهای فیبری ایفا می کنند.
