Qu'est-ce qu'une diode laser bleue?

L'introduction deDiode laser bleu

Une diode laser bleue est un laser semi-conducteur qui produit un faisceau de photons concentré d'une longueur d'onde d'environ 400 à 500 nanomètres-le spectre électromagnétique visible que l'œil humain perçoit est bleu ou violet. Les diodes laser bleues sont plus difficiles à fabriquer que de nombreux autres types de lasers, en particulier à des niveaux de puissance plus élevés, mais la courte longueur d'onde de la lumière bleue permet une plus grande précision. Aujourd'hui, les diodes laser bleues peuvent être utilisées dans des applications telles que les pointeurs laser et les vidéoprojecteurs, ainsi que dans les appareils utilisant des disques haute définition (principalement au format Blu-ray).

Comme toutes les diodes laser, la lumière d'une diode laser bleue est produite en pompant de l'énergie dans un semi-conducteur. Dans les diodes laser, cela se fait par le courant, ce qui les distingue des lasers à semi-conducteurs à pompage optique qui utilisent la lumière. Cela fait monter brièvement le niveau d'énergie des électrons dans le matériau semi-conducteur. Lorsque l'électron reviendra à son niveau d'énergie d'origine, l'énergie perdue sera libérée sous forme de photons, produisant ainsi de la lumière. Ensuite, la lumière est collimatée par la lentille laser et les photons générés sont focalisés dans une direction pour produire un faisceau concentré.

La couleur du laser dépend de la longueur d'onde du photon, qui dépend des caractéristiques des atomes ou des molécules qui composent le milieu de gain. Le matériau de milieu de gain le plus couramment utilisé pour les diodes laser bleues est le nitrure de gallium semi-conducteur cristallin (GaN). Le nitrure d'indium (InN) et le nitrure de gallium d'indium, un alliage des deux sont également utilisés.

La diode laser bleue est à la base de plusieurs formats de stockage de données optiques, tels que Blu-ray, China Blue High-Definition et HD DVD. Tous les disques optiques, tels que les CD et DVD, stockent des informations sous forme de micro-indentations. Lorsque le disque est tourné dans un lecteur de disque, le laser lit ces indentations. Les CD et DVD utilisent des lasers qui génèrent de la lumière rouge, qui a une longueur d'onde plus longue que la lumière bleue, et nécessite donc une encoche plus large sur le disque pour lire correctement. La longueur d'onde plus courte de la lumière bleue permet au laser bleu de lire avec précision des fonctionnalités plus petites sur le disque, ce qui signifie plus de bosses et peut donc contenir plus de données sur le même disque de taille. De cette manière, un disque conçu pour être lu par une diode laser bleue peut emballer environ 25 Go de données dans une seule couche de disque, soit plus de cinq fois la capacité d'un DVD.

La diode laser bleue est une technologie relativement nouvelle et innovante qui n'a été utilisée à des fins commerciales qu'en 2001. Cela est dû à la difficulté de produire des supports de gain appropriés et à la nécessité de faire progresser la science des matériaux avant que cette technologie ne devienne réalisable. Il est principalement le produit de recherches menées en Pologne et au Japon, le plus célèbre étant l'ingénieur et chercheur japonais Dr. Shuji Nakamura et le Dr Sylwester Porowski de l'Académie polonaise des sciences.