Що робить світлодіод лазерним діодом?

Дослідження цього питання на високому рівні:

Прочитавши https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode, я все ще не можу сказати, чи відрізняються електроніки, які дозволяють діоду лазе, відрізнятися від тих, які дозволяють йому випромінювати світло. Отже, загалом, чи є лазерний діод світлодіодом плюс якийсь оптичний резонатор чи порожнину?

Або будь-які лазерні діоди самі по собі в електронній формі відрізняються від нелазерних світлодіодів, це означає, що вони не схожі на світлодіод плюс додаткову фізичну структуру, що дозволяє їм діяти як лазер?

Я до сих пір не можу сказати, чи відрізняється електроніка, що дозволяє включити діод до лазу, ніж ті, які дозволяють йому випромінювати світло

Це не електроніка, це оптична порожнина.

Якщо оптичний сигнал подається назад через середовище посилення (перехід PN) таким чином, що втрата в зворотному напрямку не більше ніж коефіцієнт посилення в зворотному ходу, "світлодіод" почне лазе.

Порожнина лазерного діода може бути утворена відщепленими гранями на поверхні мікросхеми, рефлекторами Брегга з малюнком у мікросхемі, або навіть зовнішніми лінзами та / або дзеркалами.

Як правило, пристрій, сконструйований як лазерний діод, також буде включати хвилеводну структуру на мікросхемі (і перекриває перехід) для полегшення низьких втрат в обороті, в той час як пристрій, призначений для світлодіодів, не матиме чіткої структури хвилеводу, хоча є також таке поняття, як світлодіод резонансної порожнини (RCLED).

Світлодіод: Напруга на діоді піднімає вільні електрони через пробіг на більш високий рівень. Вони випромінюють світло, коли опускаються назад на нижній рівень. Через правила квантової механіки, коли це відбувається спонтанно, випадково, якщо не вжито інших заходів. Ступені свободи в світлодіоді дозволяють змінювати довжину хвилі (частоти) і момент часу. Таким чином, випромінювані фотони є "некогерентними".

ЛАСЕР: Ступені свободи для фотонів видалені. Оптична порожнина допускає лише одну (або дуже мало) довжину хвилі (коефіцієнти довжини резонатора). А раніше випромінювані фотони, що "проходять мимо", стимулюють випромінювання нового фотона. Тож більшість фотонів мають однакову фазу та частоту. Вони "злагоджені".

Незважаючи на те, що світлодіод вже має дуже невеликі зміни довжини хвилі, оптика LASER зменшує цю варіацію. Лічильник інтуїтивно зрозумілого принципу LASER походить від квантової механіки. Ви можете подумати, що фотон випромінюється спонтанно, а потім буде резонувати, якщо він має правильну довжину хвилі, що відповідає геометрії резонатора. Але завдяки квантовій механіці геометрія LASER- (діода) робить дуже малоймовірним випромінення фотона спонтанно або на іншій довжині хвилі.

Діодний лазер - це світлодіод в оптичній порожнині.

Діодні лазери начебто круті тим, що вони "порушують" кілька лазерних правил:

1. Коефіцієнт посилення напівпровідників настільки великий, що навіть незважаючи на те, що радіус граней, що створюють порожнину, дійсно високий (тобто, по суті, плоский), він все одно пропадає. (Лазерне рівняння передбачає, що для пари плоских поверхонь для лазерної форми необхідне нескінченне посилення)!

2. Є доказ того, що принаймні три рівні енергії необхідні для перекачуваного середовища в лазе, але напівпровідникових лазерів є лише два (тому що вони не оптично перекачуються, а електрично перекачуються).

Для того, щоб світлодіод вважався "лазерним" світлодіодом, його конструкція повинна бути такою, що певна кількість світла, який він виробляє, повинна бути відбита назад на себе, оптичними (або електричними) засобами, щоб новостворене (за допомогою стимуляції ) фотони знаходяться "в кроці" з попередніми, створюючи тим самим цілісний пучок фотонів.
Зустріч S timulated E місія R вимоги adiation, є те , що робить це лазер !