لیزر با پمپاژ الکتریکی (Electrically Pumped Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با پمپاژ الکتریکی (Electrically Pumped Laser) :
Electrically Pumped Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که در آنها وارونی جمعیت با تزریق مستقیم جریان الکتریکی (الکترون ها و حفره ها) به محیط فعال ایجاد می شود. این روش پمپاژ رایج ترین و کارآمدترین روش برای لیزرهای نیمه هادی (دیودی) است، اما در لیزرهای گازی (تخلیه الکتریکی) و برخی لیزرهای حالت جامد خاص نیز استفاده می شود. در پمپاژ الکتریکی، انرژی الکتریکی مستقیما به انرژی تحریک تبدیل می شود، بنابراین بازده می تواند بسیار بالا باشد.
مکانیزم در لیزرهای نیمه هادی: با اعمال ولتاژ بایاس مستقیم به یک پیوندگاه p-n، الکترون ها از سمت n و حفره ها از سمت p به ناحیه فعال تزریق می شوند. در آنجا، الکترون ها و حفره ها بازترکیب شده و فوتون گسیل می کنند. اگر چگالی جریان به اندازه کافی بالا باشد، گسیل القایی غالب شده و لیزر اتفاق می افتد. بازده کوانتومی داخلی می تواند نزدیک به ۱۰۰٪ باشد.
در لیزرهای گازی، پمپاژ الکتریکی معمولا به صورت تخلیه الکتریکی (DC، RF، یا مایکروویو) انجام می شود. الکترون های پرانرژی با اتم ها یا مولکول های گاز برخورد کرده و آنها را برانگیخته می کنند. این روش در لیزرهای HeNe، آرگون یونی، CO₂، و اگزایمر استفاده می شود. بازده در این لیزرها معمولا پایین تر از لیزرهای نیمه هادی است.
مزایای پمپاژ الکتریکی: بازده بالا (به ویژه در لیزرهای نیمه هادی)، فشردگی، قابلیت مدولاسیون مستقیم (در لیزرهای نیمه هادی)، و عدم نیاز به منبع نوری جداگانه. این روش، لیزرهای نیمه هادی را به پرکاربردترین و پرتیراژترین لیزرها تبدیل کرده است. تقریبا تمام لیزرهای موجود در دستگاه های مصرفی (مانند تلفن های هوشمند، پخش کننده های دیسک، موس ها) با پمپاژ الکتریکی کار می کنند.
