ペンレーザーーの種類とペンレーザーーの動作原理

科学技術の不断の発展と進歩に従って、人々の生活の質は絶えず高まって、追求することができるのはもっと高くて、更に心地良くて便利な生活です。ペン型レーザーポインターとリモコンの出現は私達の生活に大きな便利をもたらします。
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小さなリモコンで、家の中のすべての電気製品を管理できのは便利です。プレゼンテーション、教師の授業などの教育分野に応用するだけではなく、ビジネスの分野でもペンレーザーーと切り離せません。小さな電気製品にも含まれている様々な知識があります。これについて説明する必要があります。

第一章ペンレーザーポインター 販売店
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1.1概要

ペンレーザーーはレーザーーを指示の道具として　指示できる長さは遠いので、教鞭などに代わることができます。
指示ツールは、スライドショーのpptなどでも使用できます。
今はペンレーザーーは科学技術と時代の進歩に従って、小型のハイテク製品に発展しました。指示するだけでなく、外に向かってどんどん伸びる。
もちろん、ペンレーザーーというからには、必ずレーザーーの指示作用があります。今回の課題作業ではペンレーザーーのレーザーー指示原理だけを検討します。他の付加的な機能はページをめくり、無線接続、Uディスクと音声マイクです。検討しません。

1.2ペンレーザーーの種類

リモコンのペンレーザーーはページをめくるペンレーザーー、レーザーーのページをめくるペン、レーザーーのリモコンペン、無線のレーザーーのペン、無線のページペン、PPTプレゼンテーション、PPTペン、PPTリモコンなどと言います。このような製品の最も基本的な機能はレーザーー指示と上下ページ機能であり、コンピュータのリモコンに相当し、無線技術とコンピュータのUSB技術を合わせてコンピューターのページを制御する。製品は通常、1つの送信機、1つの受信機を含みます。受信機はUSBメモリのように、コンピュータのUSBポートに差し込むと、コンピュータが自動的に対応するドライバをインストールすることができます。
ペンレーザーーの光は赤と緑に分けることができます。現在のペンレーザーーの多くは赤色で、緑と青のが比較的に少ないです。しかも高いです。赤色のペンレーザーーは比較的に作りやすく、波長が約600ナノメートルで、成熟した技術があり、また成熟した半導体プロセス材料があります。緑色のレーザーー波長は約530 nmで、今のところ　バンドの半導体レーザーー技術はあまり成熟していないので、緑色のペンレーザーーは価格が高く、電力が低いです。
ここでは、主に緑のペンレーザーーの発光原理について説明します。これは将来必ず青いペンレーザーーに発展します。緑色のレーザーーがありますから、青色のレーザーーもあまり技術的な問題がありません。
赤色のレーザーペン技術は非常に成熟しており、回路と原理は非常に簡単であるので、ここでは緑のペンレーザーーの最も主要なものは緑の光モジュールです。Nd：YVO 4結晶とKTP結晶が結合しています。レーザーー共振器の中で808 nm波長のLDポンプ浦光を利用してレーザーー結晶Nd：YVO 4の利得作用で1064 nmのレーザーーを生成します。非線形結晶の周波数逓倍作用により532 nmの緑色レーザーが生成される。

1.3発光原理レーザーポインター原理
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レーザーーペンから出るレーザーーは固体レーザーに属するので、ペンレーザーーの発光原理は固体レーザーの発光原理です。ペンレーザーーの中の固体レーザーはレーザーーダイオードです。

1.3.1レーザーーの原理
レーザーーを発生する3つの条件は、粒子数の反転を実現し、閾値条件と共振条件を満たすことである。光を発生させるためのインセンティブ放出の第一条件は粒子数の反転であり、半導体では価電子帯内の電子を伝導帯に引き出すことである。イオン数の反転を得るために、通常は重いドープのP型とN型の材料を用いてPN結を構成し、このように印加電圧の作用により、接合領域の近くにイオン数の反転が現れる。高フェルミ準位EFC以下の伝導帯に電子が蓄えられ、低フェルミ準位EFV以上の価電子帯に正孔が蓄えられている。粒子数反転を実現することはレーザー生成に必要な条件であるが，十分な条件ではない。レーザーーを生成するには，損失が極めて小さい共振器が必要であり，共振器の主要部分は互いに平行な二つの鏡であり，活性化物質から放出される放射光は二つの鏡の間を往復して、反射して、絶えず新しいのが放射を受けることを引き起こして、それを絶えず拡大させます。放射線によって増幅された利得だけが、レーザー内の様々な損失より大きい。すなわち、一定の閾値条件を満たす。P 1 P 2 exp(2 G-2 A)≧1（P 1、P 2は2つのミラーの反射率であり、Gは活性化媒体の利得係数であり、Aは媒体の損失係数であり、expは定数である）、安定したレーザーを出力することができる一方、レーザーーは共振器内で往復反射し、これらのビームのみが出力端で位相差Δф =2 qπ q=1、2、3、4がある時、出力端で干渉を強化し、安定したレーザーを出力することができます。共振器の長さをLとし、活性化媒体の屈折率をNとすると、Δф=（2π/λ）2 NL=4πN(Lf/c)=2 qπ， 上式はf=qc/2 N Lになり得る。この式は共振条件と呼ばれ、共振器長Lと屈折率Nが決定された後、特定の周波数の光だけが光発振を形成し、安定なレーザーを出力することを示している。これは共振器が出力のレーザーに一定の周波数選択作用を持つことを示している。

1.3.2、レーザーーダイオードの本質天体観望 レーザーポインター
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上の図は半導体ダイオードで、PN結材料が同じかどうかによって、レーザーーダイオードを同質接合、単一ヘテロ接合（SH）、二重ヘテロ接合（DH）、量子井戸（QW）レーザーダイオードに分けることができます。量子井戸レーザーダイオードは閾値電流が低く，出力パワーが高いという利点を持ち，現在の市場応用の主流製品である。他のタイプのレーザーーと比較して、レーザーダイオードは効率が高く、体積が小さく、寿命が長いという利点がありますが、出力電力が小さい（一般的には2 mW以下で、現在も10 W以上のシングル管があります）。双方向光受信機のフィードバックモジュールでは、上り発光は一般的に光源として量子井戸レーザーダイオードを用いています。半導体レーザーダイオードの基本構造は、PN接合面に垂直な一対の平行平面は、ファブリック・パーロ共振器を構成しています。残りの2つの側面は比較的粗く，主方外向の他の方向のレーザー作用を除去するために用いられる。

半導体における光放出は通常キャリアの再結合に起因する。半導体のPN接合に正電圧が加わると，PN接合障壁が弱まり，N領域からPN接合を介してP領域に電子を注入させ，正孔はP領域からPN接合を経てN領域に注入され，PN接合近くに注入された非平衡電子と正孔は再結合され，波長がλの光子の公式は以下の通りです。λ = hc/Eg(1)式中：h—プランク定数；c—光速Eg－半導体の禁止帯幅。
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上記は電子と正孔の自然再結合による発光の現象を自然放出と呼ぶ。自発放射で発生した光子が半導体を通過すると，放出された電子‐正孔対の近くを通過すると，二つの再結合が励起され，新しい光子が生成され，このような光子は励起されたキャリア再結合を誘導して，新しい光子現象を励起放射と呼ぶ。注入電流が十分大きいと，熱平衡状態と逆のキャリア分布に形成される，すなわち粒子数反転です。活性層内のキャリアが大量に反転すると，少数の自発放射で発生した光子は共振器の両端面の往復反射により誘導放射を発生し，周波数選択共鳴正フィードバックをもたらし，あるいはある周波数に利得を持つ。利得が吸収損失より大きい場合，PN接合から良好なスペクトル線を持つコヒーレント光−レーザーが放出される，これがレーザーダイオードの簡単な原理である。
技術とプロセスの発展に伴い，現在実際に使用されている半導体レーザーダイオードは複雑な多層構造を有している。よく使うレーザーーダイオードには①PINフォトダイオードがあります。それは光パワーを受けて光電流を生成すると量子雑音をもたらす。②雪崩フォトダイオード。内部増幅を提供することができ，PINフォトダイオードの伝送距離よりも遠いが，量子雑音はより大きい。良好な信号対雑音比を得るためには，光検出デバイスの後方に低雑音プリアンプと主アンプを接続する必要がある。