otd

Устройство мощного светодиода

технология СОВ(chip on board).

Светодиоды, выполненные по СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора. Создаются светодиодные модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими. Раньше в светодиодных сборках было очень много светодиодов. Сейчас, по мере увеличения мощности, светодиодов становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

Органические светодиоды — OLED

Многослойные тонкоплёночные структуры, изготовленные из органических соединений, эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока. Основное применение OLED находит при создании устройств отображения информации (дисплеев). Производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, чем жидкокристаллических

Лазер является источником когерентного (одинакового по фазе и частоте) излучения атомов. Принцип работы лазера состоит в том, что на элементарный излучатель, находящийся в возбужденном состоянии, воздействует электромагнитная волна, частота которой совпадает с частотой возбуждения.

Накачка

В результате излучение генерируется в одном направлении с одинаковой частотой и фазой – когерентное излучение, которое, распространяясь в активной среде усиливается (накачка). Накачкой могут служить: электромагнитное излучение с длиной волны, отличающейся от лазерной; электрический ток; пучок электронов; электрический разряд.

Часть излучаемого потока отражается от полупрозрачного зеркала и по пути к зеркалу 1 усиливается внешним источником энергии (накачка) и таким образом поддерживается инверсионное состояние активной среды.

Зеркала лазера не только обеспечивают существование положительной обратной связи, но и работают как резонатор. Если на оптической длине L резонатора укладывается целое число полуволн n:

Излучение лазера имеет ряд свойств имеющих важное значение для реализации оптических методов технической диагностики:

1 – малая расходимость излучения (высокая апертура) 0,003 ; 2 – монохроматичность и когерентность;

3 – возможность управлять длительностью импульса излучения, при сверхмалой длительности до10 13с можно получить огромную мощность до 1020

МВт.

Основные типы лазеров:

Твердотельный лазер, активная среда – диэлектрический кристалл, рубин. Применяется оптическая накачка в виде газоразрядных ламп или вспомогательного лазера;

Газовый лазер, активная среда – разреженный газ, накачка осуществляется тлеющим или дуговым электрическим разрядом;

Полупроводниковые лазеры выполняются двух типов –

Первые выполнены из арсенида галлия GaAs, сульфида кадмия CdS с накачкой электронным пучком, при этом требуется интенсивное охлаждение.

Второй тип – инжекционный лазер, изготовлен, как правило, из арсенида

галлия GaAs, грани, перпендикулярные плоскости n-p –перехода отполированы и выполняют роль зеркал оптического резонатора. Под действием прямого напряжения электроны переходят из зоны проводимости в валентную зону и возникает лазерное излучение.

Активная среда газового CО2-лазера – смесь углекислого газа CO2, гелия He и азота N2. Возбуждение смеси выполняется разными видами электрического разряда в газах. Длина волны излучения CО2-лазера - 10 мкм.

Газовый лазер представляет собой стеклянную трубку, заполненную газовой смесью низкого давления.

Перед началом работы производится поджиг — молекулы газа ионизуются высоковольтным импульсом. В газовых и жидкостных лазерах используется накачка электрическим разрядом.

Ионы переводит в возбужденное состояние постоянный электрический ток. Трубка помещена между двумя зеркалами — полностью отражающим и полупрозрачным, через которое выводится лазерное излучение.

Трубка с газом

В настоящее время самыми компактными и эффективными являются щелевые (slab) CО2-лазеры с накачкой высокочастотным разрядом.

Полупроводниковые лазеры

Среди лазеров, работающих в видимом и инфракрасном диапазонах, полупроводниковые лазеры занимают особое место по ряду своих характеристик. Полупроводниковые инжекционные лазеры имеют очень высокий КПД преобразования электрической энергии в когерентное излучение, который практически равен 100%. Они способны работать в непрерывном режиме. Другими особенностями полупроводниковых лазеров, имеющими практическую значимость, являются: высокая эффективность преобразования электрической энергии в энергию когерентного излучения (30—50%); малая степень инерционности, которая обусловливает широкую полосу частот прямой модуляции (более 109 ГГц); простая конструкция; также – возможность перестройки длины волны излучения от 0,32 до 32 мкм.

Полупроводниковые лазеры выполняются двух типов – из арсенида галлия GaAs, сульфида кадмия CdS с накачкой электронным пучком, при этом требуется источник высокого напряжения и интенсивное охлаждение.

Второй тип – инжекционный лазер, изготовлен, как правило, из арсенида галлия

GaAs, грани, перпендикулярные плоскости n – p -перехода отполированы и выполняют роль зеркал оптического резонатора. Под действием прямого напряжения электроны переходят из зоны проводимости в валентную зону и возникает лазерное излучение. Миниатюрные инжекционные лазеры имеют линейные размеры до 1мм и дают мощность излучения в непрерывном режиме до 10 мВт, а в импульсном – до 100 мВт.