Cos'è un diodo laser blu?

L'introduzione diDiodo laser blu

Un diodo laser blu è un laser a semiconduttore che produce un fascio di fotoni concentrato con una lunghezza d'onda di circa 400 a 500 nanometri, lo spettro elettromagnetico visibile che l'occhio umano percepisce è blu o viola. I diodi laser blu sono più difficili da fabbricare rispetto a molti altri tipi di laser, specialmente a livelli di potenza più elevati, ma la breve lunghezza d'onda della luce blu consente una maggiore precisione. Oggi, i diodi laser blu possono essere utilizzati in applicazioni come puntatori laser e videoproiettori, nonché in dispositivi che utilizzano dischi ad alta definizione (principalmente nel formato Blu-ray).

Come tutti i diodi laser, la luce di un diodo laser blu è prodotto pompando energia in un semiconduttore. Nei diodi laser, questo è fatto per corrente, che li distingue da laser a semiconduttore pompato otticamente che usano la luce. Ciò causa il livello di energia degli elettroni nel materiale del semiconduttore di salire brevemente. Quando l'elettrone ritorna nuovamente al livello di energia originale, l'energia perduta verrà rilasciata sotto forma di fotoni, producendo così luce. Quindi, la luce è collimata dal laser lente e i fotoni generati sono focalizzati in una direzione per produrre un raggio concentrato.

Il colore del laser dipende dalla lunghezza d'onda del fotone, che dipende dalle caratteristiche degli atomi o delle molecole che costituiscono il mezzo di guadagno. Il materiale medio guadagno più comunemente utilizzato per i diodi laser blu è il nitruro di gallio cristallino a semiconduttore (GAN). Nitride Indirio (Inn) e Nitride in Indio Gallio, sono utilizzati anche una lega dei due.

Il diodo laser blu è la base di diversi formati di storage di dati ottici, come Blu-ray, China Blue ad alta definizione e DVD HD. Tutti i dischi ottici, come CD e DVD, archiviare informazioni sotto forma di micro-rientranze. Quando il disco viene ruotato in un giocatore del disco, il laser leggerà queste rientranze. CD e DVD utilizzano laser che generano luce rossa, che ha una lunghezza d'onda più lunga della luce blu, e quindi richiede una tacca più ampia sul disco da leggere correttamente. La lunghezza d'onda più corta della luce blu consente al laser blu di leggere accuratamente le funzionalità più piccole sul disco, il che significa più ammaccature e quindi può contenere più dati sullo stesso disco. In questo modo, un disco progettato per essere letto da un diodo laser blu può imballare circa 25 GB di dati in un singolo livello disco, che è più di cinque volte la capacità di un DVD.

Il diodo laser blu è una tecnologia relativamente nuova e innovativa che non è stata messa in uso commerciale fino al 2001. Ciò è dovuto alla difficoltà di produrre supporti di guadagno adeguati e la necessità di progressi nella scienza dei materiali prima che questa tecnologia diventa fattibile. È principalmente il prodotto della ricerca condotta in Polonia e in Giappone, il più famoso ingegnere giapponese e ricercatore Dr. Shuji Nakamura e Dr. Sylwester Poorowski dell'Accademia Polacca delle Scienze.