Apa itu Dioda Laser Inframerah?

Dioda laser inframerah adalah komponen elektronik yang mengubah arus listrik menjadi radiasi elektromagnetik; ini memancarkan panjang gelombang antara cahaya tampak dan radiasi gelombang mikro. Perangkat ini memberikan cahaya yang digunakan untuk pemompaan laser solid state dalam jaringan serat optik, analisis spektral ilmiah, pemrosesan bahan, dan banyak kegunaan lainnya. Dioda laser berkisar dari miliwatt tunggal (mW) hingga 10 mW, atau disusun sebagai laser keadaan padat yang dipompa dioda (DPSS) beberapa kilowatt (kW).

Komponen-komponen ini menampilkan hasil daya yang tinggi dari arus operasi yang rendah dan konfigurasi balok ganda. Menggunakan bahan semikonduktor sebagai sisi akhir reflektif, foton yang dirangsang oleh refleksi terus menerus bertabrakan dengan atom untuk menghasilkan pelepasan lebih banyak foton yang kuat. Hal ini menciptakan sinar cahaya yang intens yang dapat diarahkan melalui collimating, atau pelurusan sinar, lensa, atau filter inframerah (IR). Aplikasi termasuk pemutar disk, drive komputer, dan jaringan komunikasi.

Aplikasi lain untuk dioda laser inframerah adalah dalam penggunaan tautan komunikasi optik ruang bebas, yang pada dasarnya adalah transmisi optik yang melewati udara terbuka. Dengan kecepatan transmisi sekitar 4 gigabit per detik (Gb/s), ini dapat memberikan alternatif yang murah untuk melayani telekomunikasi di area yang biaya penggalian infrastruktur serat optiknya mahal. Namun, kondisi atmosfer dan dispersi sinar mempengaruhi penempatan tersebut. Panjang gelombang sekitar 1,330 nanometer (nm) memberikan dispersi paling sedikit, sedangkan 1,550 nm memungkinkan transmisi terbaik. Pemancar inframerah mungkin menggunakan dioda laser IR atau dioda pemancar cahaya (LED), dan biasanya beroperasi pada rentang suhu -10° hingga 60°C, dibandingkan dengan dioda tampak pada -10° hingga 50°C.

Dioda adalah perangkat elektronik kecil yang memancarkan energi cahaya dengan melewatkan arus melalui semikonduktor, seperti pada dioda pemancar cahaya. Saat atom jatuh ke dalam celah dalam materi, mereka memancarkan sejumlah kecil energi dalam bentuk partikel cahaya, atau foton. Cahaya yang dihasilkan dapat dimodulasi dalam panjang gelombang atau warna cahaya yang berbeda dengan konfigurasi celah, dan diarahkan melalui lensa dan filter untuk memodifikasi intensitas. Inframerah (IR) adalah bagian dari pita elektromagnetik (EM) yang lebih tinggi dari gelombang radio dan tepat di bawah warna merah pelangi, tidak terlihat dengan mata telanjang. Ini adalah radiasi panas yang ditangkap oleh penglihatan malam dan perangkat pencitraan termal.

Radiasi IR dirangsang oleh agitasi termal ketika radiasi mengenai suatu objek. Jenis radiasi ini bergerak dalam garis lurus sebagai cahaya, bukan sebagai konveksi termal atau konduksi listrik. Dioda laser inframerah mengintensifkan cahaya yang tidak terlihat ini untuk mengirimkan transmisi digital cepat dalam segala hal mulai dari kamera hingga sistem rudal.

Laser inframerah yang dipompa dioda digunakan untuk mengukir logam dan membuat papan sirkuit. Laser IR gelombang panjang kurang terpengaruh oleh kondisi atmosfer daripada IR gelombang pendek, dan lebih sering digunakan dalam komunikasi. Teknologi dioda laser inframerah digunakan dalam operasi dan sistem rudal akuisisi target dalam aplikasi militer. Ini digunakan untuk mendeteksi gas, dan memungkinkan mouse komputer desktop untuk melacak permukaan pada 20 kali resolusi pencitraan LED. Pemandangan laser pada senjata menggunakan dioda laser IR untuk menghasilkan titik penargetan tak terlihat untuk dideteksi menggunakan perangkat penglihatan malam.
Cahaya yang dipancarkan dari dioda laser inframerah berbahaya untuk dilihat langsung. Mata manusia tidak memiliki reseptor panas untuk memperingatkan sistem saraf dari paparan efek pembakaran yang berbahaya. Kamera sensitif inframerah atau pelat fosfor dapat membantu menentukan jalur optik laser IR. Sementara beberapa laser mengarahkan sinar kolimasinya melalui filter inframerah untuk menghilangkan risiko ini, proses manufaktur terkadang menghasilkan filter IR yang salah atau hilang; sehingga lebih aman untuk menghindari paparan mata langsung ke semua sinar laser.