Abstarct
In this paper, we reviewed the recent literature on quantum dot lasers. First of all, we start with physics of quantum dots. These nanostructures provide limitless opportunities to create new technologies. To understand the applications of quantum dots, we talked about quantum confinement effect versus dimensionality and different fabrication techniques of quantum dots. Secondly, we examined the physical properties of quantum dot lasers along with history and development of quantum dot laser technology and different kinds of quantum dot lasers comparing with other types of lasers. Thirdly, since engineering is a practical science, we made a market search on the practical usage of quantum dot lasers. And lastly, we predicted a future for quantum dot lasers
Contents
چکیده
در این مقاله، ما به بررسی مقالات اخیر درباره لیزرهای نقطه کوانتومی (کوانتوم دات) می پردازیم. اول از همه ما با فیزیک نقاط کوانتومی شروع می کنیم. این نانوساختارها فرصت های نامحدودی را برای خلق فناوری های نوین فراهم می کنند. برای درک کاربردهای نقاط کوانتومی، ما درباره اثر محدودسازی کوانتومی در مقابل بعد دار بودن و تکنیک های متفاوت ساخت نقاط کوانتومی صحبت کرده ایم. دوما ما به بررسی ویژگی های فیزیکی لیزرهای نقطه کوانتومی همراه با تاریخچه و پیشرفت فناوری لیزر نقطه کوانتومی و انواع مختلف این لیزرها در مقایسه با دیگر انواع لیزرها پرداخته ایم. سوما چون مهندسی یک علم عملی است، ما از یک تحقیق بازاری بر روی میزان مصرف لیزرهای نقطه کوانتومی انجام داده ایم و در آخر آینده لیزرهای نقطه کوانتومی را پیش بینی نموده ایم. فهرست مطالب 1-مقدمه
1-1-نقاط کوانتومی
2-1-اثر محدودسازی کوانتومی
3-1تکنیک های ساخت نقاط کوانتومی
2-لیزرهای نقطه کوانتومی
1-2- ساخت لیزرهای نقطه کوانتومی
2-2- مشخصات پایه ای لیزرهای QD
3-2- مشخصات مورد نظر برای کاربردهای لیزر نقطه کوانتومی
4-2- انواع مختلف لیزرهای نقطه کوانتومی
3-تقاضای بازار و فناوری جدید
1-3- تقاضای بازار
2-3- روند فناوری
4-آینده
5-نتیجه گیری
عنوان مقاله : لیزر و مسافت سنج لیزری
قالب بندی : Wordدر 14 صفحه
شرح مختصر : امروزه ، نسل پالس مافوق ، موضوع پژوهش و فعالیت های جدید می باشد . پیشرفت سریع در این زمینه به ایجاد لیزر عملی و مفید که در حال حاضر می تواند تولید پالس در مقیاس زمانی فمتوثانیه (۱۰- ۱۵) منجر شود . در این کار ، ما به استفاده از این تحولات به بحث در مورد کاربردهای عملی لیزر می پردازیم که بتوان در آینده آنها را به صورت جدید تکمیل و یا نسل جدیدی از آنها را ایجادکنیم. لیزر یک منبع نور قوی است که دارای خواص فوق العاده ای است که نورهای معمولی مثل لامپ تنگستن ، لامپ جیوه و . . .ندارند . خاصیت اصلی لیزر این است که امواج نور مسیرهای بسیار طولانی را طی می کند در حالی که کمترین واگرایی را دارند . در یک منبع نور معمولی نور توسط امواج جداگانه مخلوط با هم که هر کدام به صورت تصادفی متساعد می شوند ، منتشر می شود و از این جهت تنها می توانند مسافت کوتاهی را طی کنند . در حالی که اگر امواج هم راستا و بدون تداخل باشند ، امواج به صورت منسجم منتشر می شوند .
فهرست :
چکیده
مقدمه
روش کار
کار لیزر و تئوری کوانتوم
طراحی یک لیزر
انواع لیزرها
ارتباطات و مخابرات کاربردهای دیگر
کاربرد های لیزر
مسافت یاب لیزری
نتایج
در این پایان نامه، ساختارهای مختلف لیزر نیمه هادی و خروجی آنها مورد بررسی قرار گرفته است و عوامل موثر بر این خروجی ها همچون جریان آستانه و تلفات اپتیکی بیان شده است. در نهایت با استفاده از طیف های دیود لیزری طول کاواک لیزر محاسبه شده است.
ساختار دیود لیزری از 5 لایه رونشستی توسط دستگاه LPE تهیه شده است که ضخامت لایة میانی یا لایة فعال برابر 05/0 میکرون می باشد. چگالی ناخالصی توسط دستگاه SIMS مورد بررسی قرار گرفته است که نشان می دهد چگالی ناخالصی در عرض لایه رونشستی کاملاً یکنواخت است و ضخامت لایه ها از 8 میکرون تا 05/0 میکرون به وسیله دستگاه AFM اندازه گیری شده است. شدت جریان آستانه در حدود A/cm2 70 برای تراشه ای به طول و عرض 200*300 میکرون محاسبه شده است. مدهای ظاهر شده در شدت جریان بالاتر از آستانه، Ith ، کاملاً مشهود است که نشان می دهد دیود ساخته شده پرتو لیزری از خود تابش می کند. در نهایت با استفاده از رابطه طول کاواک برای طیف‌های به دست آمده محاسبه شده که مقدار 206 میکرون به دست آمده است که با مقدار تجربی 6% خطا وجود دارد.
چکیده
فصل اول : مقدمه ای بر لیزر (مبانی لیزر)
مقدمه
هدف
شباهت و تفاوت لیزر نیمه هادی با سایر لیزر ها
خواص بار یکه لیزر
انواع لیزر
وارونی انبوهی
پهن شدگی طیفی و انواع آن
انواع کاواک نوری (فیدبک)
برهم نهی امواج الکترومغناطیسی
فصل دوم : لیزر نیمه هادی و انواع ساختار آن
مواد نیمه هادی
بازده گسیل خودبخودی
انواع باز ترکیب
گاف انرژی و انواع آن
وارونی انبوهی و روش پمپاژ در لیزر نیمه هادی
اتصال p- n اولین تحقق لیزر نیمه هادی
انواع ساختار ها
ساختار DFB
تاثیرات دما به طیف گسیلی ساختار ها
مختصری راجع به بحث نوری
لیزر های نیمه هادی و دیود های نور گسیل
جریان آستانه – خروجی
روش های بهبود و افزایش بازده کوانتومی داخلی
لزوم اتصالات اهمی
فصل سوم : طیف خروجی لیزر نیمه هادی و عوامل مؤثر بر آن
تغییرات چگالی جریان آستانه و فشار هیدروستاتیکی
واگرایی پرتو خروجی
خروجی ساختار ها
محاسبه پهنای طیف در لیزر های نیمه هادی در ساختار های مختلف
انواع پهنای طیف
کوک پذیری لیزر نیمه هادی
روابط و معادلات مهم در تولید و بازترکیب حامل ها
بهره در حالت پایا و جریان آستانه
اهمیت کاواک لیزر
مدهای تولید شده در داخل کاواک
تفاوت اساسی مدهای طولی و عرضی
فصل چهارم : بررسی و تحلیل طیف های خروجی (کار های تجربی)
پیشنهادات و نتایج
انواع اتصال دیود و طیف خروجی
۱- مشخصه ولتاژ- جریان (V- I)
۲- مشخصه جریان- مقاومت دینامیکی
۳- مشخصه جریان- توان (P- I)
۴- مشخصه جریان- راندمان کوانتومی دیفرانسیلی
۵- مشخصه توان طول موج
نمودارهای تجربی
نتایج
پیشنهادات
منابع فارسی
منابع لاتین
شامل 120 صفحه فایل word
لیزر چیست ؟
نور لیزر نوع کاملاً جدیدی از نور است؛ درخشان‌تر و شدیدتر از هرچه که در طبیعت یافت می‌شود. می‌توان نور لیزری آن‌چنان قوی تولید کرد که هر ماده‌ی شناخته شده‌ی روی زمین را در کسری از ثانیه بخار کند. می تواند سخترین فلزات را سوراخ کند یا به راحتی جسم سختی مثل الماس را سوراخ کند و از آن بگذرد.
برعکس، باریکه‌ی کم قدرت و فوق‌‌العاده دقیق انواع دیگر لیزر را می‌توان برای انجام دادن کارهای بسیار ظریف مثل جراحی روی چشم انسان به کار برد. نور لیزر را می‌توان خیلی دقیق کنترل کرد و به صورت باریکه‌ی مداومی به نام موج پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام پالس درآورد.
اگرچه اصول بنیادی لیزر از 40 سال پیش شناخته شده بود، نمایش اولین لیزر، دریچه‌‌ای را به طرف یکی از هیجان انگیزترین و پردامنه‌ترین پیشرفت های تکنولوژی قرن بیستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمایش اولین لیزر، انواع بسیار گوناگونی از لیزرها به صورت ابزارهای عملی به صور گوناگون به کار گرفته شدند. لیزرها در تکنولوژی انقلابی جدید پدید آورده‌اند و تأ ثیر آنها بر زندگی ما در آینده نیز ادامه خواهد داشت.
امروزه گستره‌‌ی وسیعی از لیزرها در همه جا به کار گرفته شده‌اند. فروشگاه‌های بزرگ و بسیاری از انبارهای بزرگ خورده‌فروشی برای جستجوی خود‌به‌خود، ثبت قیمت‌‌ها و صورت‌برداری از اقلام خریداری شده، در قسمت حساب کننده از لیزر بهره می‌گیرند. در دستگاه‌‌های ویدئویی از نور لیزر برای خواندن دیسکهای ویدئویی و ایجاد تصویر متحرک همراه با صدا استفاده می‌کنند. مقدار زیادی اطلاعات را روی دیسکهای لیزری ثبت می‌کنند تا بعداً روی صفحه‌ی کامپیوتر خوانده شوند یا توسط چاپگرهای لیزری به شکل نسخه‌ی سخت روی کاغذ چاپ شوند.
در پزشکی نور لیزر به عنوان نوع جدیدی چاقوی جراحی بدون خونریزی استفاده میشوند و وقتی که نسجی مثل قسمت معیوب کیسه‌ی صفرا در خلال جراحی برداشته می‌شود، رگ‌های خونی بسته میشوند. کارهای دندانپزشکی با لیزر درد کمتری دارند و برای روکش و پل دندان از لیزرها استفاده می‌شود.
در صنعت از لیزرها برای عملیات گرمایی فلزات، جوش دادن قسمت‌ها به یکدیگر و وسایل هم‌ترازی دقیق استفاده می‌شود. لیزرها را برای اندازه‌گیری دقیق فاصله‌های خیلی بزرگ و نیز فاصله‌های خیلی کوچک به کار می‌برند. افزون بر این‌ها لیزرها را همراه با تارهای نوری، برای انتقال بهتر داده‌ها و بهبود ارتباط تلفنی به کار می‌گیرند. لیزرها در حال تغییر دادن نحوه‌ی پژوهش دانشمندان هستند. لیزرها می‌توانند چشمه‌ی جدیدی از قدرت الکتریکی بیافرینند، مشابه فرایندی که در خورشید برای تولید انرژی به وجود می‌‌آید.
خواص نور لیزر و کاربردهای آن
از نخستین روزهای ساخت لیزر پی برده شد که نور لیزر خواص مشخصه‌ای دارد که آن را از نورهای ایجاد شده از سایر منابع، متمایز می‌کند. در ابتدا به این ویژگی‌ها و نحوه ایجاد آنها توسط لیزر اشاره خواهیم کرد. لیزر دارای سه ویژگی مهم است: