Yarı-İletken Lazerler

... konulu sunumlar: "Yarı-İletken Lazerler"— Sunum transkripti:

1 Yarı-İletken Lazerler
LAZER ÇEŞİTLERİ Gaz Lazerleri Sıvı Lazerleri Katı-hal Lazerleri Atom Lazerleri Helyum-Neon Lazeri Molekül Lazerleri CO2 Lazeri Nitrojen Lazeri Uzak kızıl-altı Lazeri Excimer Lazeri İyon Lazerleri Argon İyon Lazeri Kripton İyon Lazeri Metal Buharı Lazerleri Bakır Buharı Lazeri Altın Buharı Lazeri Yakut Lazeri Nd-YAG Lazer Ti-Safir Lazeri Boya Lazerleri Diğer Lazerler Yarı-İletken Lazerler X-Işını Lazerler Serbest Elektron Lazerleri Fiber Lazerler Diyot Lazeri

2 1.5 Lazer Sınıfları Lazerler çeşitli kriterlere göre farklı sınıflara ayrılır Aktif madde: gaz, sıvı veya katı Sabit frekanslı veya ayarlanabilir Emisyon aralığı (UV to IR) Uyarma kaynağı Sürekli (CW) veya atımlı (pulsed) Lazer gücü (power) Gaz: HeNe lazer, excimer lazer, CO2 lazer Sıvı: boya lazerleri Katı: Nd:YAG lazer, Ti:sapphire lazer Diyot (yarı iletken) lazer

3 Lazer Çeşitleri İşlem modu esas alınarak: (i) Atımlı Lazer sistemleri
(ii) Q-anahtarlı sistemler (iii) Sürekli dalga boylu Lazer sistemleri Pompalama mekanizması esas alınarak: (i) Üç seviye Lazerler level lasers (ii) Dört seviye lazerler Four level lasers

4

5 Lazer Çeşitleri Aktif madde esas alınarak: (i) Gaz aktif maddeli Lazer
(ii) Katı aktif maddeli Lazer (iii) Yarı iletken Lazer (iv) Ayarlanabilir boya Lazer

6 LAZER ÇEŞİTLERİ Lazerler ayrıca :
Elektromanyetik spektrumdaki yeri esas alınarak: Kızılötesi Görünür Bölge Morötesi Işının aktif olduğu zaman aralığı esas alınarak Sürekli dalgalı Atımlı Ultra-kısa Atımlı 6

7 LAZER ÇEŞİTLERİ

8 Common Ultraviolet Lasers
Morötesi Lazerler Morötesi dalga boyu nm. 10 -12 -10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 x-rays gamma rays Ultra- violet Infrared Radar Radio waves Electric Ionizing Radiation Wavelength (cm) Ultra- violet Ultra- violet Morötesi Lazerler Argon fluoride Krypton chloride Krypton fluoride Xenon chloride Helium cadmium Nitrogen Xenon fluoride 193 nm 222 nm 248 nm 308 nm 325 nm 337 nm 351 nm

9 Lazer Çıkışı Enerji (Joules) Enerji (Watts) Zaman Zaman
Sürekli Çıkış (CW) Atımlı Çıkış (P)                         Enerji (Watts) Zaman Enerji (Joules) Zaman watt (W) - Güç birimi (1 watt = 1 joule/saniye). Joule (J) - Enerji birimi Energy (Q) - Atımlı lazerlerde çıkış gücü genelde enerji ve birimi Joule şeklinde ifade edilir. Parlaklık (E) – Alan birime düşen güç, birimi Watt / cm2 9

10 Lazerde Pompalama Optik Pompalama
Elektrik akımı , EM Mikrodalga Pompalama Yarı iletken diyot : e-h enjeksiyonu

11 Lazerde Pompalama- Optik Pompalama

12 Lazerde Pompalama- Elektrik akımı

13 Lazerde Pompalama- Yarıiletken Diyot

14 Yarı iletken Diyot Lazer

15 Salınımlarına (Işının aktif olduğu zaman aralığı) göre lazerler
Salınım tipine göre lazerler 3 gruba ayrılır Sürekli Lazerler: Sabit güçte sürekli bir ışın demeti yayarlar Aktif maddenin sürekli olarak sabit seviyede pompalanması gerekmektedir. Atımlı Lazerler: Pompalama sisteminin atımlı çalışması gerekir Pompalama kısa periodlar şeklinde yapılır. Q- Anahtarlı Lazerler: Enerji birikimi maksimum seviyeye ulaşır, böylece kısa süreli çok yüksek atımlar elde edilir Tepe güç 100 Watt ve üstü seviyelerdedir Q- anahtarlama kullanılarak gerçekleştirilir.

16 Q anahtarlama Aktif madde aynaların yansıtması engellenerek uyarılır.
Uctaki aynanın ani olarak yansıtmasına izin verilir. Ani uygulanan yansıtma çok hızlı pompalamayla sonuçlanır. Bunun sonucu çok yüksek tepe güç çıkışlı atım elde edilir. Işın atımının süresi 0.1 micro saniye seviyelerindedir.

17 Q- Anahtarlı Lazer

18 Bazı yaygın lazerler Lazerler Atımlı Veya sürekli Ayarlanabilir
Emisyon Dalgaboyları HeNe CW Hayır 632.8 nm (1.15 μm) Ar ion 351, 455, 458, 466, 477, 488, 497, 502, 515, 529 nm N2 P 337 nm Excimer 190 – 350 nm CO2 Her ikisi Evet 10.6, 9.6 μm** Boya lazerleri 365 – 930 nm Nd:YAG 1064 nm (532, 355, & 266 nm)*** Alexandrite 720 – 800 nm Ti:sapphire 670 – 1100 nm Diyot lazerler UV orta-IR arası

19 CO2 Laser

20 Argon Ion Laser

21 Nd: YAG Lazer

22 Co2 Lazer

23 Nd: YAG

24 Boya Lazeri