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DIODO LASER LASER SEMICONDUCTOR. El primer diodo Laser operacional consistió en un solo cristal de arseniuro de galio (GaAs), impurificado para formar.

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1 DIODO LASER LASER SEMICONDUCTOR

2 El primer diodo Laser operacional consistió en un solo cristal de arseniuro de galio (GaAs), impurificado para formar una unión pn, y un potencial directo aplicado Se eligió GaAs en lugar de silicio debido a su banda prohibida directa. En materiales de banda prohibida directa, los electrones de conducción pueden perder energía directamente por emisión de fotones. En materiales de banda prohibida indirecta, los electrones deben perder primero el exceso en cantidad de movimiento antes de emitir un fotón. Los materiales de banda prohibida directa son más eficientes para la producción de luz.

3 Los primeros Laser tienen duraciones de sólo unos cuantos cientos de horas y requieren enfriamiento a base de nitrógeno líquido para operación eficiente. Las mejoras al funcionamiento de los diodos laser se presentaron con las modificaciones a la estructura sencilla de unión única (homounión) por una estructura de heterounión única (HU). Mejoras adicionales fueron posibles con el diodo de heterounión doble(HD)

4 DIODO LASER CARACTERISTICAS: Proporciona alta potencia en un pequeño paquete a bajo costo. Fuente normal de las comunicaciones ópticas y de aplicaciones de almacenamiento de alta densidad como el disco óptico.

5 FUNCIONAMIENTO La desexcitación del electrón provoca que éste pierda su energía en exceso como calor o como un fotón de luz. Al aplicar un voltaje directo a través de los extremos del diodo, se perturba la situación de equilibrio, los portadores mayoritarios al cruzar la unión, se recombinan y emiten radiación de manera espontánea.

6 Longitud de onda de emisión infrarrojo, para diodos Laser: 820nm, 850nm, 904nm, 1.3um y 1.5um Las diferentes longitudes de onda se obtiene mediante el empleo de un material semiconductor compuesto, como GaAlAs y haciendo varias la proporción Ga:Al de las concentraciones de impurificación.

7 APLICACIONES DEL LASER

8 HOLOGRAFIA. Clase especial de fotografía que captura una vista tridimensional de un objeto. SISTEMAS DE COMUNICACIONES. Donde se transmita voz, imágenes o datos de computadoras a través de aire o fibras ópticas en forma de un rango de luz. REPRODUCTORES DE DISCO COMPACTO. Para reproducir música de alta fidelidad. SISTEMAS DE BARRIDO DE ETIQUETAS DE CÓDIGO DE BARRAS. ESPECTÁCULOS ÓPTICOS. SISTEMAS DE DETECCION EN ALARMAS.

9 3.7.4 CELDA FOTOVOLTAICA Se le conoce también como fotogenerador de c.d., pues convierte la energía radiante en un potencial eléctrico. Símbolo

10 CELDA FOTOVOLTAICA DE SELENIO El selenio es sensible a la gama de luz visible (400 a 700mu). En este tipo de celda su estructura destaca la superficie fotosensitiva a base de selenio, de la cual a su vez se deriva la terminal negativa del dispositivo, para lo cual se emplea una tira colectora de plata para el contacto eléctrico. La parte posterior de la celda representa la terminal positiva, para lo que se emplea algunas veces una tira de aluminio o una capa de plata.

11 CELDA FOTOVOLTAICA DE SILICIO Esta celda, es sensible dentro de la gama infrarroja. En su estructura básica destaca la superficie fotosensitiva a base de silicio, de cuya capa y por medio de una pequeña tira colectora de plata se deriva la terminal positiva de la celda. La parte posterior de la celda, representa la terminal negativa, para cuyo objetivo, ese electrodo se forma a base de níquel y estaño.

12 CELDA SOLAR Los dos tipos de celdas fotovoltaicas mencionadas anteriormente son equivalentes de una celda solar, la conocida con este nombre es aquella que desarrolla un alto potencial al ser expuesta a la luz del sol. Una típica celda solar comúnmente es del tipo de silicio, en cuya estructura básica destacan capas de silicio tipo P y silicio tipo N.

13 Valores aproximados de cada tipo de celda CELDA FOTOVOLTAICA DE SELENIO: 0.4 V a 500 uA CELDA FOTOVOLTAICA DE SILICIO: 1 V a 20 mA CELDA SOLAR DE SILICIO: 6 V a 250 mA

14 3.7.5 FOTORRESISTENCIAS LDR (Light Dependent Resistor) RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ Dispositivo semiconductor de dos terminales cuya resistencia terminal varía (de forma lineal) con la intensidad de la luz incidente. Los materiales fotoconductores más frecuentes utilizados incluyen al Sulfuro de Cadmio (CdS) y al Seleniuro de Cadmio (CdSe)

15 La respuesta espectral pico de CdS ocurre aprox. A A˚ y para el CdSe a 6150 A˚ El tiempo de respuesta de las unidades de CdS es de cerca de 100 ms y de 10 ms para el CdSe Este dispositivo semiconductor no posee una unión como el fotodiodo. Una capa delgada de material conectado entre las terminales simplemente se expone a la energía luminosa incidente.

16 Cuando incide luz en el material fotoconductor se generan pares de electrón-hueco. Al haber un mayor número de portadores, el valor de la resistencia disminuye. Si dejamos de iluminar la LDR, los portadores fotogenerados se recombinarán hasta volver hasta sus valores iniciales. Por lo tanto el número de portadores disminuirá y el valor de la resistencia será mayor.

17 APLICACIONES Apertura y cierre de puertas Movimiento y paro de cintas transportadoras ContadoresAlarmas Control de iluminación Etc.


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