DIODO Laser

1. DIODO LASER
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y
FISICAS
CARRERA INGENIERIA EN NETWORKING
TELECOMUNICACIONES III
ALUMNOS
JAVIER QUEVEDO
CESAR BALLESTEROS CORREA
FRANK ROSAS GANAN
LUIS LOPEZ
DOCENTE:
ING FRANCISCO PALACIOS
PARALELO: N8J

2. DIODO LASER
La palabra LASER proviene de las siglas en inglés: Light Amplification
by Stimulated Emission of Radiation que significa: Amplificación de luz por
Emisión estimulada de radiación.
El concepto detrás de los láseres fue propuesto por primera vez por Albert
Einstein, que demostró que la luz se compone de energías de ondas llamadas
fotones. Cada fotón tiene una energía que corresponde a la frecuencia de las
olas. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor es la energía transportada por las
ondas. Einstein y otro científico llamado SN Bose continuación, desarrollaron la
teoría detrás del fenómeno de la tendencia fotones viajar juntos.
Un láser semiconductor convierte la energía eléctrica en luz. Esto se hace
posible mediante el uso de un material semiconductor, cuya capacidad para
conducir la electricidad está entre la de conductores y aislantes.
En comparación con otros tipos de láser, láseres semiconductores son
compactas, fiables y duran mucho tiempo. Tales láseres constan de dos
componentes básicos, un amplificador óptico y un resonador. El amplificador
está 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
periódica. Las aleaciones de estos materiales se forman sobre los sustratos
como estructuras en capas que contienen cantidades precisas de otros
materiales.
Un extraño proceso cuántico, donde la luz característica emitida por electrones
cuando pasan de un estado de alta energía a un estado de menor energía,
estimula a otros electrones para crear “saltos” similares. El resultado es una luz
sincronizada que sale del material.
Otra característica importante es que la luz emitida no sólo tiene la misma
frecuencia (color), sino también la misma fase. (También está sincronizada). Este
es el motivo por el cual luz láser se mantiene enfocada aún a grandes distancias.

3. DIODO LASER
En el caso de una fuente de luz blanca común,
esta genera todos los diferentes colores (a sus
respectivas frecuencias) en forma de rayos
dispersos (van en diferentes direcciones) y no
están en fase.
En el caso de una fuente de luz láser todos los
rayos son del mismo color (monocromáticos) o lo
que es lo mismo, tienen la misma frecuencia y
están en fase.
Los láseres se pueden dividir en varios grupos, de acuerdo con diferentes
criterios.
• El estado de la materia del medio activo: sólido, líquido, gas o plasma.
• El rango espectral de la longitud de onda del láser: espectro visible, espectro
infrarrojo (IR), etc.
• El método de excitación (bombeo) del medio activo: bombeo óptico, bombeo
eléctrico, etc.

4. DIODO LASER
DIFERENTES ESTRUCTURAS DEL LASER

5. DIODO LASER

6. DIODO LASER
¿Qué es un Diodo Láser
• El diodo láser es un dispositivo semiconductor que bajo condiciones adecuadas
emite luz láser.
El diodo láser fue inventado en tres laboratorios de investigación en USA de
modo independiente. Los investigadores consiguieron radiación
electromagnética coherente de un diodo de unión p-n en base al
material semiconductor GaAs - Arsenuro de Galio.
El diodo láser se obtuvo como resultado de la continuación del desarrollo
del diodo LED.
Los diodos LED comunes, irradian una sola luz (son monocromáticos), una
sola frecuencia, pero no están en fase y se propagan en forma dispersa. En
cambio los diodos LASER, producen una luz coherente. Esta luz no sólo es
monocromática (un solo color), sino que es monofásica (están en fase),
resultando en un rayo de luz muy preciso.
EL diodo láser es un diodo de semiconductor que emite luz láser coherente.
Esencialmente, no es más que un bloque de material semiconductor que
contiene una unión p-n, con las regiones p y n muy densamente dopadas y con
una estructura interna más o menos compleja que se hace funcionar a modo de
diodo para producir un efecto láser.

7. DIODO LASER
Los diodos LASER tienen una gran cantidad de aplicaciones, lectura y escritura
de discos ópticos, donde sólo un rayo de luz muy angosto puede ver un área
microscópica 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 Láser
Láser Led
Más rápido Mayor estabilidad térmica
Potencia de salida mayor Menor potencia de salida
Emisión coherente de luz Mayor tiempo de vida
Construcción es más
compleja
Emisión incoherente
Actúan como fuentes
adecuadas en sistemas de
telecomunicaciones
Más económico
Modulación a altas
velocidades, hasta GHz
Se acoplan a fibras ópticas
en distancias cortas de
transmisión
Velocidad de modulación
hasta 200MHz

8. DIODO LASER
Ventajas del diodo láser con un diodo LED
 La emisión de luz es dirigida en una sola dirección: Un diodo LED
emite fotones en muchas direcciones. Un diodo láser, en cambio,
consigue realizar un guiado de la luz preferencial una sola dirección.
La emisión de luz láser es monocromática: Los fotones emitidos por un láser
poseen longitudes de onda muy cercanas entre sí. En cambio, en la luz emitida
por diodos LED, existen fotones con mayores dispersiones en cuanto a las
longitudes de onda.
Con el láser se pueden conseguir rayos de luz monocromática dirigidos en una
dirección determinada. Como además también puede controlarse la potencia
emitida, el láser resulta un dispositivo ideal para aquellas operaciones en las que
sea necesario entregar energía con precisión.
Los diodos láser de un solo modo, capaces de emitir de 20 a 50 mW, tienen
demanda para grabación óptica, impresión a alta velocidad, sistemas de
distribución de datos, transmisión de datos y comunicaciones espaciales entre
satélites en órbita.

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Desventajas
• Una baja potencia a consecuencia de las bandas de energía ocupadas por los
electrones.
• Una alta sensibilidad a los cambios de temperatura.
• Alto calentamiento al pasar corriente sobre el material diodo.
• Poca colimación en el haz obtenido.
A pesar de las desventajas, el láser de semiconductores es el segundo más vendido
después del láser He-Ne por sus usos en computadoras, impresoras, medios de
comunicación, tratamientos médicos, etc.
FISIOLOGIA DEL DIODO LASER

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APLICACIÒN BÀSICA
La aplicación básica que se le ha dado al diodo LASER es como fuente de
alimentación lumínica para sistemas de telecomunicaciones vía fibra óptica. El
diodo láser es capaz de proporcionar potencia óptica entre 0.005-25mW,
suficiente para transmitir señales a varios kilómetros de distancia y cubren un
intervalo de longitud de onda entre 920 y 1650 nm.
Sin embargo para utilizar un diodo láser como fuente lumínica, es necesario
diseñar un sistema de control que mantenga el punto de operación del sistema
fijo, debido a que un corrimiento de este punto puede sacar al diodo fuera de
operación o incluso dañarlo.

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