Опыты и конструкции с лазерной указкой

НОВИКОВ А.В.

Имеющая повсюду в продаже недорогая (40 - 60 рублей) лазерная указка может стать основой для проведения многих любопытных опытов и изготовления несложных, но интересных конструкций.  Описание некоторых из них вы сможете найти здесь.

---

Лазерная указка состоит из лазерного светодиода (т.н. полупроводниковый лазер) и источника питания - батарейки (3-4 батарейки от часов). Диод изготовлен из слоев полупроводников разных типов, например, арсенида галлия. Если в прямом направлении приложить напряжение, то возникает инверсия населенностей. Значит, для накачки используется электрический ток и она осуществляется рекомбинацией основных и неосновных носителей на границе перехода. Усиление осуществляется в процессе многократного отражения света при его распространении вдоль полупроводникового перехода. Мода излучения выбирается углом скола торцов кристалла.

В самых распространенных "инжекционных" лазерах при большом прямом токе происходит инжекция избыточных электронов и дырок в слой, прилегающий к n-p переходу. Там электроны и дырки рекомбинируют и излучают. Характерная частота света зависит от разности энергий между валентной зоной и зоной проводимости. Для арсенида галлия это 1,5 эВ, что соответствует ближнему ИК спектру. В настоящее время уже умеют делать лазерные диоды и на видимый, и даже на ближний УФ диапазон мощностью в сотни милливатт. Коэффициент полезного действия достигает 50%. Спектры лазеров на разных полупроводниковых материалах и ссылки на более подробную литературу можно найти в "Физической энциклопедии". 

Хотя мощность излучения лазерной указки такая же, как и у обыкновенного карманного фонарика, но вследствие того, что излучение сконцентрировано в пятно малого размера, оно представляет серъезную опасность для глаз. Поэтому при выполнении опытов следует избегать попадания в глаз прямого или отраженного излучения лазерной указки.

• Модель аналоговой линии связи

• Модель цифровой линии связи