La tecnologia laser ha fatto grandi progressi dal suo invento negli anni '60. I laser venivano spesso utilizzati in capacità molto limitate in passato. Oggi hanno un'ampia gamma di campi di applicazione, come le comunicazioni, il divertimento, la ricerca scientifica e persino l'assistenza sanitaria. Ciò significa effettivamente che i laser fanno parte anche degli aspetti più banali della nostra esistenza quotidiana. Il laser semiconduttore a cavità esterna, un particolare tipo di laser a diodo con prestazioni eccellenti e versatilità, sta ricevendo molta attenzione.
Un (laser semiconduttore a cavità esterna) è un insieme di materiali specializzati per produrre luce all'interno di essi, utilizzando materiali come arsenuro di gallio e fosfuro di indio (Hsu, 2007). Tali materiali sono unici per le proprietà che li rendono in grado di emettere luce in modo così efficiente. I laser semiconduttori sono simili ai laser normali, ma invece di produrre luce all'interno dei loro componenti, parti esterne li migliorano, consentendo una qualità di luce 'migliore'.
Questi sono specchi esterni sul lato del laser. Gli specchi riflettono la luce di nuovo nel laser, il che la rende anche più forte e coerente. Il corsetto è fondamentale per regolare con precisione il funzionamento del laser a scopi scientifici e ingegneristici. Ma possono regolare la configurazione per alterare la lunghezza d'onda della luce prodotta dal laser, consentendone l'utilizzo per diversi scopi come la misurazione delle distanze o l'esame della composizione dei materiali.
Una cosa interessante sui laser semiconduttori a cavità esterna è che possono essere regolati su lunghezze d'onda arbitrarie! Pensaci come a una calibrazione del laser per emettere luce proprio di quei colori (o: energie). Ciò significa che possiamo controllare la luce in modo molto preciso, il che è fondamentale per gli esperimenti in spettroscopia - una tecnica in cui hai bisogno di particolari tipi di luce per aiutare a caratterizzare i materiali e capire come funzionano.
Questi laser sono molto diffusi in vari campi di ricerca e industrie grazie alla loro stabilità, precisione della lunghezza d'onda emessa, ecc. Includono l'analisi di campioni e la spettroscopia molecolare, permettendo così ai materiali scientisti di studiare come i materiali interagiscono con la luce. Sono inoltre necessari per la produzione di semiconduttori e fibre ottiche, fondamentali per l'elettronica moderna e i sistemi di comunicazione.
Nelle tecnologie recenti, i laser semiconduttori a cavità esterna stanno assumendo un'importanza sempre maggiore. Un buon esempio pratico in cui vengono utilizzati è quello dei LiDAR, che aiutano le automobili autonome a vedere strutture opache (non trasparenti) e il loro ambiente. Il LiDAR (che sta per Light Detection and Ranging) utilizza la luce laser per misurare le distanze, generando mappe altamente dettagliate del mondo. Questa tecnologia è essenziale per la sicurezza ed efficienza delle auto senza conducente.
Questi possono essere anche creati in laboratorio da fisici che studiano la tecnologia quantistica per essere utilizzati come fasci gemelli non lineari di luce, componenti fondamentali nei sistemi di comunicazione avanzati. Inoltre, questi laser possono essere usati per costruire reti di comunicazione veloci 5G. La loro precisione ed efficienza li rendono ideali per la trasmissione di informazioni ad alta velocità da un luogo all'altro su grandi distanze, mentre il mondo è più connesso che mai!
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