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Diodo laser

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DIODO LASER

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICASCARRERA INGENIERIA EN NETWORKING

TELECOMUNICACIONES IIIDIODO LASER.

ALUMNOSJAVIER QUEVEDO CESAR BALLESTEROS CORREAFRANK ROSAS GANANLUIS LOPEZ

DOCENTE:ING FRANCISCO PALACIOS

PARALELO: N8JLa palabraLASERproviene de las siglas en ingls:LightAmplification byStimulatedEmission ofRadiation que significa: Amplificacin de luz por Emisin estimulada de radiacin.El concepto detrs de los lseres fue propuesto por primera vez por Albert Einstein, que demostr que la luz se compone de energas de ondas llamadas fotones.Cada fotn tiene una energa que corresponde a la frecuencia de las olas.Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor es la energa transportada por las ondas.Einstein y otro cientfico llamadoSN Bosecontinuacin, desarrollaron la teora detrs del fenmeno de la tendencia fotones viajar juntos.Un lser semiconductor convierte la energa elctrica en luz.Esto se hace posible mediante el uso de un material semiconductor, cuya capacidad para conducir la electricidad est entre la de conductores y aislantes.En comparacin con otros tipos de lser, lseres semiconductores son compactas, fiables y duran mucho tiempo.Tales lseres constan de dos componentes bsicos, un amplificador ptico y un resonador.El amplificador est hecho de un material semiconductor de banda prohibida directa-basado en cualquiera de arseniuro de galio (GaAs) o sustratos de InP.Estos son compuestos a base de los elementos del grupo III y del grupo V de la tabla peridica.Las aleaciones de estos materiales se forman sobre los sustratos como estructuras en capas que contienen cantidades precisas de otros materiales.Un extrao proceso cuntico, donde laluzcaracterstica emitida por electrones cuando pasan de un estado de alta energa a un estado de menor energa, estimula a otros electrones para crear saltos similares. El resultado es una luz sincronizada que sale del material.Otra caracterstica importante es que la luz emitida no slo tiene la misma frecuencia (color), sino tambin la misma fase. (Tambin est sincronizada). Este es el motivo por el cualluz lserse mantiene enfocada an a grandes distancias.

En el caso de una fuente de luz blanca comn, esta genera todos los diferentes colores (a sus respectivas frecuencias) en forma de rayos dispersos (van en diferentes direcciones) y no estn en fase.

En el caso de una fuente de luz lser todos los rayos son del mismo color (monocromticos) o lo que es lo mismo, tienen la misma frecuencia y estn en fase.

Los lseres se pueden dividir en varios grupos, de acuerdo con diferentes criterios. El estado de la materia del medio activo: slido, lquido, gas o plasma. El rango espectral de la longitud de onda del lser: espectro visible, espectro infrarrojo (IR), etc. El mtodo de excitacin (bombeo) del medio activo: bombeo ptico, bombeo elctrico, etc.

DIFERENTES ESTRUCTURAS DEL LASER

Qu es un Diodo Lser

El diodo lser es un dispositivo semiconductor que bajo condiciones adecuadas emite luz lser.El diodo lser fue inventado en tres laboratorios de investigacin en USAde modo independiente. Los investigadores consiguieron radiacin electromagntica coherente de un diodo de unin p-n en base al materialsemiconductorGaAs-Arsenuro de Galio.

Eldiodo lserse obtuvo como resultado de la continuacin del desarrollo deldiodo LED.

Los diodos LED comunes, irradian una sola luz (son monocromticos), una sola frecuencia, pero no estn en fase y se propagan en forma dispersa. En cambio losdiodos LASER, producen una luz coherente. Esta luz no slo es monocromtica (un solo color), sino que es monofsica (estn en fase), resultando en un rayo de luz muy preciso.

EL diodo lser es un diodo de semiconductor que emite luz lser coherente. Esencialmente, no es ms que un bloque de material semiconductor que contiene una unin p-n, con las regiones p y n muy densamente dopadas y con una estructura interna ms o menos compleja que se hace funcionar a modo de diodo para producir un efecto lser.

Los diodos LASER tienen una gran cantidad de aplicaciones, lectura y escritura de discos pticos, donde slo un rayo de luz muy angosto puede ver un rea microscpica en la superficie de un disco. Para mediciones precisas en donde es indispensable un rayo de luz que no se disperse.

Diferencias entre Led y el Diodo Lser

LserLed

Ms rpidoMayor estabilidad trmica

Potencia de salida mayorMenor potencia de salida

Emisin coherente de luzMayor tiempo de vida

Construccin es mscomplejaEmisin incoherente

Actan como fuentesadecuadas en sistemas detelecomunicacionesMs econmico

Modulacin a altasvelocidades, hasta GHzSe acoplan a fibras pticasen distancias cortas detransmisin

Velocidad de modulacinhasta 200MHz

Ventajas del diodo lser con un diodo LED1. La emisin de luz es dirigida en una sola direccin: Un diodo LED emite fotones en muchas direcciones. Un diodo lser, en cambio, consigue realizar un guiado de la luz preferencial una sola direccin.

La emisin de luz lser es monocromtica: Los fotones emitidos por un lser poseen longitudes de onda muy cercanas entre s. En cambio, en la luz emitida por diodos LED, existen fotones con mayores dispersiones en cuanto a las longitudes de onda.

Con el lser se pueden conseguir rayos de luz monocromtica dirigidos en una direccin determinada. Como adems tambin puede controlarse la potencia emitida, el lser resulta un dispositivo ideal para aquellas operaciones en las que sea necesario entregar energa con precisin. Los diodos lser de un solo modo, capaces de emitir de 20 a 50 mW, tienen demanda para grabacin ptica, impresin a alta velocidad, sistemas de distribucin de datos, transmisin de datos y comunicaciones espaciales entre satlites en rbita.

Desventajas Una baja potencia a consecuencia de las bandas de energa ocupadas por los electrones. Una alta sensibilidad a los cambios de temperatura. Alto calentamiento al pasar corriente sobre el material diodo. Poca colimacin en el haz obtenido.A pesar de las desventajas, el lser de semiconductores es el segundo ms vendido despus del lser He-Ne por sus usos en computadoras, impresoras, medios de comunicacin, tratamientos mdicos, etc.FISIOLOGIA DEL DIODO LASER

APLICACIN BSICA La aplicacin bsica que se le ha dado al diodo LASER es como fuente de alimentacin lumnica para sistemas de telecomunicaciones va fibra ptica. El diodo lser es capaz de proporcionar potencia ptica entre 0.005-25mW, suficiente para transmitir seales a varios kilmetros de distancia y cubren un intervalo de longitud de onda entre 920 y 1650 nm. Sin embargo para utilizar un diodo lser como fuente lumnica, es necesario disear un sistema de control que mantenga el punto de operacin del sistema fijo, debido a que un corrimiento de este punto puede sacar al diodo fuera de operacin o incluso daarlo.

BIBLIOGRAFIA:

http://www.madehow.com/Volume-6/Semiconductor-Laser.htmlhttp://abcarticulos.info/article/tipos-de-diodos-lser-y-sus-usoshttp://materias.fi.uba.ar/6210/Diodo%20Laser%201.pdfhttp://www-optica.inaoep.mx/investigadores/carlost/pdfs/Jose_Benito_Ruiz_Carbajal.pdf

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