Qu’est-ce qu’un laser à semi-conducteur ?
Un laser à semi-conducteur utilise un semi-conducteur comme support d’oscillation du laser. Il émet de la lumière laser lorsqu’un courant électrique est appliqué. Il est aussi communément appelé diode laser.
En tant qu’oscillateurs laser, ils sont actuellement utilisés dans de nombreux appareils.
Ils sont utilisés dans tous les domaines en raison de leur compacité, de leur capacité à osciller à des tensions et des courants faibles, de leur rendement élevé de conversion en lumière et de la facilité à produire des lasers de différentes longueurs d’onde.
Utilisations des lasers à semi-conducteurs
Les lasers à semi-conducteurs ont un large éventail d’utilisation, en fonction de la longueur d’onde et de la puissance du faisceau laser.
Par exemple, la longueur d’onde de la lumière est étroitement liée à l’intensité de l’énergie.
C’est pourquoi les lasers à grande longueur d’onde et à faible énergie sont installés dans les capteurs, les instruments de mesure optique et les communications laser, par exemple pour l’anticollision dans les voitures.
En revanche, les lasers ayant des longueurs d’onde plus courtes et une énergie plus élevée sont installés pour l’écriture sur les disques Blu-ray et DVD, les imprimantes et le traitement laser.
Principe des lasers à semi-conducteurs
Les lasers à semi-conducteurs sont capables d’émettre de la lumière de manière efficace parce qu’ils peuvent la générer en faisant passer un courant électrique à travers eux. Cela diffère des ampoules à incandescence, qui convertissent le courant électrique en énergie thermique.
En termes simples, l’intérieur d’un laser à semi-conducteurs se compose de couches appelées la région de type P, la couche d’émission (couche active) et la région de type N entre les électrodes.
Lorsqu’un courant électrique circule à partir des électrodes, les trous de la région de type P et les électrons de la région de type N s’écoulent dans la couche d’émission.
Les trous et les électrons se combinent dans la couche d’émission de lumière et émettent de la lumière qui, à ce stade, n’a pas les caractéristiques de la lumière laser.
La lumière émise stimule d’autres électrons, qui se combinent alors avec les trous et émettent de la lumière. C’est ce qu’on appelle l’émission induite.
La lumière est également réfléchie par des miroirs dans la couche génératrice. Cela favorise une nouvelle émission induite, la lumière est amplifiée et émise à l’extérieur sous la forme d’un faisceau laser puissant.
Ces dernières années, les lasers à semi-conducteurs sont devenus de plus en plus finement structurés. Cela a conduit à une nette amélioration de leur efficacité lumineuse, ce qui devrait permettre d’élargir la gamme d’utilisations.