komponen diode laser machine
Komponen Elektro

Dioda Laser

Komponen Dioda Laser – Dioda adalah salah satu komponen yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dioda selalu digunakan pada rangkaian-rangkaian untuk membuat teknologi.

Banyak jenis-jenis dioda yang telah dipakai pada teknologi-teknologi cangggih , seperti handphone, Televisi, panel surya dan lain-lain.

Pada artikel kali ini saya akan membahas salah satu jenis dioda yang biasa digunakan di masyarakat. Dioda tersebut adalah Dioda Laser.

Pengertian Dioda Laser

laser diode circuit
sumber : sea.banggood.com

Laser Diode atau dioda laser adalah salah satu komponen dioda semiconductor yang bisa menghasilkan sebuah radiasi koheren.

Ketika dioda laser dialiri arus listrik ia akan menghasilkan radiasi koheren atau bentuk spektrum infra merah (Infrared/IR).

Radiasi koheren yang dihasilkan oleh dioda ini adalah radiasi yang berasal dari frekuensi, fasa dan sumber gelombang yang sama.

Laser dari nama komponen ini adalah singkatan dari Light Amplification by Simulated Emission of Radiation (LASER).

Fungsi laser adalah untuk memancarkan suatu gelombang radiasi elektromagnetik lewat proses pancaran testimulasi.

Radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh dioda laser tersebut ada yang tidak bisa dilihat oleh mata normal dan ada radiasi yang dapat dilihat oleh mata normal.

Diode laser pertama kali diperkenalkan oleh Nick Holonyak Jr. Ia adalah salah seorang ilmuwan luar biasa pada tahun 1962 yang bekerja di General Electric.

Ia juga memperkenalkan panjang gelombang (wavelenght) yang dihasilkan oleh Gas Diode Laser. Panjang gelombang tersebut bisa dilihat oleh mata yang normal.

Intinya adalah dioda laser merupakan salah satu jenis dioda yang mampu menghasilkan sinar laser.

Di bawah ini adalah teknologi yang fungsinya sama dengan dioda laser, yaitu dapat mengeluarkan sinar laser, diantaranya :

  1. Laser Excimer
  2. Laser Gas
  3. Dye Laser
  4. Solid-State Laser

Karakteristik dan Simbol Dioda Laser

Sebagaimana telah saya sebutkan diatas, bahwa jenis laser yang mirip dengan dioda itu banyak. Hanya saja dioda laser berbeda dengan tipe-tipe laser lainnya.

Untuk lebih jelasnya tentang karakteristik dioda laser bisa baca di bawah ini :

  • Sinar Sudut Lebar

Laser yang dihasilkan oleh dioda ini berbentuk kerucut dan tidak berbentuk seperti pensil. Walaupun seperti itu, dioda laser bisa di kolimasi menggunakan lensa cembung.

  • Intensitas Rendah

Walaupun jenis dioda ini menghasilkan laser, tetapi ia tidak bisa di pakai untuk melubangi benda yang begitu keras. Salah satu contohnya ia tidak bisa membakar lubang di sebuah logam.

  • Tegangan dan daya Rendah

Dioda laser tidak memerlukan daya dan tegangan tinggi. Ia cukup di beri pasokan daya dari baterai kecil. Dengan pasokan tersebut, ia akan menghasilkan laser.

Daya yang dibutuhkan oleh dioda laser adalah sekitar 3 sampai 12 volt DC. Sedangkan tegangan yang dibutuhkan haya sekedar beberapa miliamperes.

  • Berat dan ukurannya kecil

Berat yang dimiliki oleh dioda laser hanya sepersekian gram. Dan ukuran dari dioda ini kurang dari satu milimeter.

Dengan ukuran dan berat yang begitu kecil, dioda laser cocok digunakan pada alat-alat elektroik yang portabel.

Nah itulah dia karakteristik dari sebuah dioda laser. Adapun simbol yang digunakan pada dioda laser bisa anda lihat photo di bawah ini.

fungsi dioda laser
sumber : pintarelektro.com

Cara Kerja Dioda Laser

Dioda laser sebenarnya hampir sama dengan LED, yaitu dapat mengkonversi energi listrik menjadi energi cahaya.

Tapi bedanya adalah kalau LED tidak menghasilkan laser, sedangkan Dioda laser dapat menghasilkan sinar atau beam dengan intesitas yang lebih tinggi.

Adapun cara kerja dari komponen dioda laser, maka bisa dikategorikan pada dua bagian. Bagian pertama adalah Optically Pumped Semiconductor Laser.

Optically Pumped Semiconductor Laser

OPSL adalah singkatan dari Optically Pumped Semiconductor Laser. Dasar dari OPSL adalah penggunaan sebuah chip semikonduktor III-V. Chip ini berfungsi sebagai salah satu media penguat optik.

Pada OPSL, fungsi dioda laser adalah sebagai sumber dari pompa alat tersebut. ada beberapa keuntungan yang bisa diambil dari dioda laser jenis OPSL. Keuntungan tersebut diantaranya adalah :

  1. Dioda laser akan mengurangi gangguan yang berasal dari struktur elektroda internal.
  2. Dioda laser dapat memilih sebuah panjang gelombang atau wavelenght.

Injection Laser Diode

ILD adalah singkata dari Injection Laser Diode. Cara kerja dari ILD adalah sama dengan bagaimana kerjanya LED (Light Emitting Diode).

Teknologi dan proses pembuatan dari kedua dioda tersebut hampir sama, baik itu ILD ataupun LED.

Addpun perbedaan dari kedua dioda tersebut adalahkalau ILD memiliki sebuah saluran atau kanal yang begitu panjang dan sempit. Ujung saluran tersebut sangatlah reflektif.

Saluran atau kanal tersebut memiliki fungsi untuk menuntuk gelombang pada sebuah cahaya. Nama lain dari kanal adalah waveguide.

Injection Lased Diode beropasi pada sebuah arus yang mengalir pada persimpangan PN Junction. Pengoprasian tersebut menghasilkan cahaya yang sama halnya seperti LED (Light Emitting Diode).

Di daerah persimpangan PN terjadi penggambungan antara elektron dengan lubang (Holes). Pergambungan kedua tersebut menyebabkan pancaran Foton.

Namun pancaran foton tersebut hanya dibatasi di dalam sebuah waveguide atau penuntun cahaya.

Pancaran foton ini direflesikan agar mendapatkan kekuatan sehingga menghasilkan emisi terstimulasi sebelum pancaran tersebut dikeluarkan.

Kontruksi

Dioda laser menggunakan gallium arsenide yang didoping oleh beberapa unsur. Unsur yang mendoping gallium arsenide adalah alumunium, silikon dan selenium.

Tujuan tersebut adalah untuk menghasilkan bahan semikonduktor tipe N dan tipe P.

Agar dioda laser menciptakan dioda PIN (tipe-P, tipe-Intrinsik dan tipe-N), maka dioda tersebut dilapisi oleh lapisan aktidf yang ketebalannya hanya beberapa nanometer oleh galium arsenide.

Setelah dioda laser di lapisi oleh lapisan aktif, kemudian ia diapit oleh lapisan P dan lapisan N secara efektif sehingga menghasilkan Dioda PIN. Dalam dioda PIN inilah sinar laser keluar.

Prinsip Kerja

laser diode pinout
sumber : id.aliexpress.com

Menurut teori kuantum, setiap atom hanya dapat menghasilkan energi dalam tingkat wilayah tertentu.

Atom tersebut biasa berada pada keadaan dasar atau saat energinya masih rendah.

Ketika atom-atom dasar tersebut di beri energi yang cukup sehingga dapat pergi ke salah satu tingkat yang lebih tinggi, maka peristiwa tersebut dinamakan dengan penyerapan.

Setelah atom tidak lagi naik ke tingkat yang lebih tinggi, lalu berada pada level tertenu dengan waktu yang begitu singkat, maka atom akan kembali pada keadaan dasar.

Lalu atom tersebut akan memancarkan foton dalam proses. Proses disini maksudnya adalah emisi spontan.

Dalm pemancaran foton yang diserap dan di proses  oleh penyerapan dan emisi spontan terjadi di sumber cahaya konvensional.

Atom yang dalam keadaan masih treksitasi akan dihantam oleh foton yang berasal dari luar. Foton yang akan menghantam tersebut memiliki ketepatan energi yang benar-benar dibutuhkan oleh emisi spontan.

Atas kejadian tersebut, maka foton luar meningkat karena telah ditambahkan dari atom tereksitasi.

Setelah foton dalam keadaan maksimal, maka foton akan dikeluarkan dana keadaan fase yang sama dan tereksitasi.

Prosen pengeluaran foton yang treksitasi ini disebut dengan prinsip kerja dioda laser. Kunci dari laser yang keluar adalah memiliki panjang gelombang yang sama dengan cahaya yang dipancarkan.

Kelebihan

Kelebihan komponen dioda laser sama halnya dengan karakteristik yang dimiliki oleh dioda laser. Ada empat kelebihan yang harus kita ketahui tentang dioda laser.

Empat kelebihan yang  harus kita ketahui tersebut adalah sebagai berikut :

1. Ukuran dan berat

Ukuran yang dimiliki oleh dioda laser begitu kecil dan sangat mini. Dan berat yang dimilikinya tidak sampai satu gram. Hanya sepersekian gram saja. Sehingga ukuran dan berat ini meringankan kita dalam menggunakan dioda laser.

2. Tegangan dan daya

Tegangan yang dibutuhkan oleh dioda laser tidak perlu banyak-banyak. Karena tegangan yang dibutuhkan cukup beberapa miliwatt saja.

Daya yang dibutuhkan sama halnya dengan tegangan yang dibutuhkan. Tidak memerlukan daya yang begitu kuat untuk mengaktifkan dioda laser.

Baterai kecil cukup untuk menghidupkan dioda laser kalau berdasarkan keterangan dari tegangan dan daya.

3. Intensitas rendah
4. Sudut beam yang lebar

Aplikasi

Dioda laser banyak digunakan pada alat-alat teknologi zaman sekarang. Alat-alat tersebut sering kita jumpai di kehidupan kita sehari-hari.

Di bawah ini adalah alat-alat yang dioda nya menggunakan dioda laser.

  • Konsol games
  • Sistem fiber optik
  • Barcode scanner
  • Laser pointer
  • CD/DVD/Blue-ray Player
  • Remote Control
  • Infrared

Dan sebenarnya banyak sekali aplikasi-aplikasi yang menggunakan dioda laser sebagai salah satu komponen penting dalam alat tersebut.

Nah itulah dia pembahasan tentang komponen dioda laser pada kali ini. Mudah-mudahan artikel ini bermanfaat bagi anda dan bisa membantu apa yang anda cari.

Apabila ada kritik dan saran tentang artikel ini bisa anda komen di bawah ini.

Elektro, Jaya Jaya Jaya.

Latest posts by Yusup Susanto (see all)

You might also like

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *