Laserdiode Funktionsweise

[daHofa188 (Gast)]

Hab eine kurze Frage,
kann mir villeicht einer von euch erklären wie eine Laserdiode 
funktioniert?
Ich habe jetzt schon ein paar Stunden gsucht, werde aber aus den 
diversen Internetseiten nicht schlauer :(

[Harald W. (wilhelms)]

daHofa188 schrieb:

> Hab eine kurze Frage,
> kann mir villeicht einer von euch erklären wie eine Laserdiode
> funktioniert?

Laserdioden sind ganz normale LEDs die ausgangsseitig an einen
optischen Resonanzkreis gekoppelt sind.

[Stefan H. (dahofa188)]

Ja die normalen LEDs funktionieren ja durch das durch Rekombination 
freigewordene Photon. Dieses kann durch die dünne p-Schicht austreten 
und erzeugt Licht. Aber wie ist das jetzt bei der Laserdiode? Da ist ja 
in der Raumladungszone ein Spiegel eingebracht oder habe ich da etwas 
falsch verstanden ?

[hinz (Gast)]

http://www.repairfaq.org/sam/laserdio.htm

[Werner H. (werner45)]

Kurz zusammengafasst:

Die Laserdiode hat zwei "Spiegel" an den Längsseiten des Kristalls. Der 
Brechungsindex des Halbleitermaterials ist sehr hoch, zwei 
gegenüberliegende Längsseiten werden GENAU PARALLEL eben poliert, das 
genügt als Spiegel. Das meiste Licht wird intern in dem so entstandenen 
optischen Resonator reflektiert, den durchgehenden Teil sieht man dann. 
Am anderen Ende ist die Monitordiode zur externen Stabilisierung, wenn 
benötigt.

Weil die Besetzungsinversion durch den fließenden Strom direkt im 
Kristall erzeugt wird, haben Laserdioden den höchsten Wirkungsgrad aller 
Laser.

Gruß   -   Werner

[Pandur S. (jetztnicht)]

> .. Die Laserdiode hat zwei "Spiegel" an den Längsseiten des Kristalls. Der
Brechungsindex des Halbleitermaterials ist sehr hoch, zwei
gegenüberliegende Längsseiten werden GENAU PARALLEL eben poliert, das
genügt als Spiegel.

Nicht ganz. Ist ja kein Gaslaser. Die Lichtwellen sind ans Medium 
gebunden, und werden aufgrund des Brechungsindexunterschiedes 
reflektiert. Solange die Verstaerkung hoeher wie die Verluste sind 
bleibt der Laser im Lasermode. Mit genau polieren ist da nichts. 
Abbrechen auf sub-Wellenlaenge genau genuegt.

Die Abweichung zwischen Abbrechen und genau polieren sieht man am 
Strahlbild, welches nicht ganz der Fouriertransformierten des 
Querschnittes entspricht.

[Lurchi (Gast)]

Vom Halbleiter-Aufbau sind die Laser ähnlich den modernen sehr 
effizienten LEDs. Durch die Wahl der Schichten und eine Strukturierung 
wird die aktive Zone auf einen kleinen Bereich beschränkt. Dort ist dann 
die Leistungsdichte recht hoch. Der Aktive Bereich hat durch die 
kleinere Bandlücke auch einen höheren Brechungsindex und wirkt so auch 
gleich als eine Art Lichtleiter, um das Licht genau in dem aktiven 
Bereich zu führen. Entsprechend müssen die Endflächen (Spiegel) auch 
nicht einmal unbedingt absolute parallel oder eben sein.

Bei kleinem Strom arbeitet der Laser noch als LED. Erst bei einer 
genügend hohen Intensität kommt zusätzlich zur normalen Emission 
Laser-Licht.

Durch den kleinen Querschnitt des "Lichtleiters" und damit der kleinen 
Austrittsfläche kommt das Laserlicht auch nicht als paralleler Strahl 
heraus. Auf Grund der Beugung ist das Licht eher wie ein Fächer mit 
geringer Divergenz (z.B. 3 Grad) in der einen Richtung und recht stark 
divergent (z.B. 60 Grad) in die andere Richtung. Ein mehr oder weniger 
paralleler Strahl wird daraus erst durch eine externe präzise Optik.