O que é um diodo laser azul?

A introdução deDiodo laser azul

Um diodo laser azul é um laser semicondutor que produz um feixe de fótons concentrado com um comprimento de onda de cerca de 400 a 500 nanômetros-o espectro eletromagnético visível que o olho humano percebe é azul ou violeta. Os diodos laser azuis são mais difíceis de fabricar do que muitos outros tipos de lasers, especialmente em níveis de potência mais elevados, mas o comprimento de onda curto da luz azul permite maior precisão. Hoje, os diodos laser azuis podem ser usados em aplicações como ponteiros laser e projetores de vídeo, bem como em dispositivos que usam discos de alta definição (principalmente no formato Blu-ray).

Como todos os diodos de laser, a luz de um diodo de laser azul é produzida pelo bombeamento de energia em um semicondutor. Em diodos laser, isso é feito por corrente, o que os distingue dos lasers semicondutores opticamente bombeados que usam luz. Isso faz com que o nível de energia dos elétrons no material semicondutor suba brevemente. Quando o elétron retornar ao seu nível de energia original novamente, a energia perdida será liberada na forma de fótons, produzindo luz. Em seguida, a luz é colimada pela lente laser e os fótons gerados são focados em uma direção para produzir um feixe concentrado.

A cor do laser depende do comprimento de onda do fóton, que depende das características dos átomos ou moléculas que compõem o meio de ganho. O material de meio de ganho mais comumente usado para diodos de laser azuis é o nitreto de gálio semicondutor cristalino (GaN). Nitreto de índio (InN) e nitreto de índio gálio, uma liga dos dois também são usados.

O diodo laser azul é a base de vários formatos de armazenamento de dados ópticos, como Blu-ray, China Blue High-Definition e HD DVD. Todos os discos ópticos, como CDs e DVDs, armazenam informações na forma de micro-indentações. Quando o disco é girado em um reprodutor de disco, o laser lerá esses entalhes. Os CDs e DVDs usam lasers que geram luz vermelha, que tem um comprimento de onda mais longo do que a luz azul e, portanto, requer um entalhe mais amplo no disco para ser lido corretamente. O comprimento de onda mais curto da luz azul permite que o laser azul leia com precisão recursos menores no disco, o que significa mais amassados e, portanto, pode conter mais dados no disco do mesmo tamanho. Dessa forma, um disco projetado para ser lido por um diodo laser azul pode embalar cerca de 25 GB de dados em uma única camada de disco, que é mais de cinco vezes a capacidade de um DVD.

O diodo laser azul é uma tecnologia relativamente nova e inovadora que não foi colocada em uso comercial até 2001. Isso se deve à dificuldade de produzir meios de ganho adequados e à necessidade de avanços na ciência dos materiais antes que essa tecnologia se torne viável. É principalmente o produto de pesquisas realizadas na Polônia e no Japão, sendo o mais famoso o engenheiro e pesquisador japonês Dr. Shuji Nakamura e o Dr. Sylwester Porowski da Academia Polonesa de Ciências.