No panorama dos lasers de semicondutores, o D\u00edodo laser de 808nm<\/strong> ocupa a intersec\u00e7\u00e3o mais cr\u00edtica entre o fabrico industrial e a ci\u00eancia m\u00e9dica. Embora comprimentos de onda mais elevados, como 915 nm ou 980 nm, se tenham tornado essenciais para o bombeamento de lasers de fibra, o espetro de 808 nm continua a ser o \u201cpadr\u00e3o de ouro\u201d para a excita\u00e7\u00e3o de lasers de estado s\u00f3lido - especificamente para cristais de granada de alum\u00ednio e \u00edtrio dopados com neod\u00edmio (Nd:YAG) e ortovanadato de \u00edtrio dopado com neod\u00edmio (Nd:YVO4). A escolha de 808nm n\u00e3o \u00e9 arbitr\u00e1ria; \u00e9 uma consequ\u00eancia direta da f\u00edsica at\u00f3mica do i\u00e3o de neod\u00edmio ($Nd^{3+}$), que possui uma sec\u00e7\u00e3o transversal de absor\u00e7\u00e3o excecionalmente elevada precisamente a 808,5nm.<\/p>\n\n\n\n Para compreender o Laser de 808 nm<\/a><\/strong>, Para al\u00e9m da classifica\u00e7\u00e3o simplificada de uma fonte de luz, \u00e9 necess\u00e1rio olhar para ela como um sistema de entrega de energia de precis\u00e3o. A transi\u00e7\u00e3o da inje\u00e7\u00e3o el\u00e9ctrica do semicondutor para o ganho \u00f3tico do cristal depende inteiramente da sobreposi\u00e7\u00e3o espetral e do brilho espacial. Para os engenheiros e integradores de sistemas, o desafio n\u00e3o \u00e9 simplesmente obter um d\u00edodo que emita a 808 nm, mas obter um m\u00f3dulo que mantenha esse comprimento de onda sob cargas t\u00e9rmicas vari\u00e1veis, resistindo aos modos de falha catastr\u00f3ficos inerentes ao sistema de material Arsenieto de G\u00e1lio e Alum\u00ednio (AlGaAs).<\/p>\n\n\n\n A produ\u00e7\u00e3o de um D\u00edodo laser de 808nm<\/a><\/strong> baseia-se quase exclusivamente no sistema de materiais AlGaAs\/GaAs. Ao contr\u00e1rio do InGaAs (utilizado para 980 nm), que \u00e9 inerentemente mais robusto, os lasers baseados em AlGaAs a 808 nm enfrentam desafios \u00fanicos relacionados com a tens\u00e3o da rede e a oxida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Ao n\u00edvel microsc\u00f3pico, o laser de d\u00edodo 808nm<\/a><\/strong> consiste numa regi\u00e3o ativa - um Po\u00e7o Qu\u00e2ntico (QW) - ensanduichada entre camadas de revestimento com uma energia de intervalo de banda mais elevada. Ajustando a concentra\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio (Al) na liga $Al_xGa_{1-x}As$, os engenheiros podem ajustar o comprimento de onda de emiss\u00e3o. Para 808nm, a fra\u00e7\u00e3o molar de alum\u00ednio $x$ \u00e9 cuidadosamente equilibrada.<\/p>\n\n\n\n Um teor mais elevado de alum\u00ednio aumenta o intervalo de banda, proporcionando um melhor confinamento dos portadores (impedindo a fuga de electr\u00f5es da regi\u00e3o ativa). No entanto, o alum\u00ednio \u00e9 altamente reativo. A exposi\u00e7\u00e3o a quantidades vestigiais de oxig\u00e9nio, mesmo durante o crescimento epitaxial ou na interface das facetas, leva \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de centros de recombina\u00e7\u00e3o n\u00e3o radiativa. Estes centros actuam como aquecedores microsc\u00f3picos, convertendo a energia el\u00e9ctrica em fon\u00f5es (calor) em vez de fot\u00f5es (luz), o que acaba por conduzir \u00e0 falha mais temida no regime de 800 nm: Danos catastr\u00f3ficos em espelhos \u00f3pticos (COMD).<\/p>\n\n\n\n A efici\u00eancia de um d\u00edodo laser 808<\/a><\/strong> \u00e9 medida pela sua corrente de limiar ($I_{th}$) e pela sua efici\u00eancia de inclina\u00e7\u00e3o ($eta$). Num dispositivo de 808 nm de alta qualidade, a densidade da corrente de transpar\u00eancia deve ser minimizada atrav\u00e9s da deposi\u00e7\u00e3o de vapor qu\u00edmico org\u00e2nico met\u00e1lico (MOCVD) de alta precis\u00e3o. Qualquer impureza na estrutura da rede aumenta a perda interna ($\\alpha_i$), o que obriga o sistema a funcionar mais quente. Para um fabricante, o objetivo \u00e9 atingir uma \u201celevada efici\u00eancia de tomada de parede\u201d (WPE), frequentemente superior a 50% a 60%. Quando a WPE desce, o excesso de calor n\u00e3o reduz apenas a pot\u00eancia; desloca o comprimento de onda.<\/p>\n\n\n\n Uma carater\u00edstica cr\u00edtica de engenharia do Laser de 808 nm<\/strong> \u00e9 a sua sensibilidade \u00e0 temperatura. O comprimento de onda do pico de emiss\u00e3o de um AlGaAs d\u00edodo laser<\/a> desloca-se a uma taxa de aproximadamente 0,3 nm por grau Celsius ($0,3 nm\/\u00b0C$).<\/p>\n\n\n\nF\u00edsica de semicondutores: A Arquitetura do Po\u00e7o Qu\u00e2ntico de AlGaAs<\/h2>\n\n\n\n
Engenharia de Bandgap e Confinamento de Portadores<\/h3>\n\n\n\n
A din\u00e2mica do ganho \u00f3tico e da corrente de limiar<\/h3>\n\n\n\n
Precis\u00e3o espetral: O ciclo de feedback t\u00e9rmico-\u00f3tico<\/h2>\n\n\n\n
A janela estreita do bombeamento de Nd:YAG<\/h3>\n\n\n\n