Dioda Laser dan Aplikasinya

Pengertian Dioda Laser dan Aplikasinya 

Dioda Laser atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Laser Diode adalah komponen semikonduktor yang dapat menghasilkan radiasi koheren yang dapat dilihat oleh mata ataupun dalam bentuk spektrum infra merah (Infrared/IR) ketika dialiri arus listrik. Yang dimaksud dengan Radiasi Koheren adalah radiasi dimana semua gelombang  berasal dari satu sumber yang sama dan berada pada frekuensi dan fasa yang sama juga. Kata LASER merupakan singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation yang artinya adalah mekanisme dari suatu alat yang memancarkan radiasi elektromaknetik melalui proces pancaran terstimulasi. Radiasi Elektromaknetik tersebut ada yang dapat dilihat oleh mata normal, ada juga yang tidak dapat dilihat.

Panjang Gelombang (Wavelenght) terlihat yang terbuat dari GaAs Dioda Laser pertama kali diperkenalkan oleh Nick Holonyak Jr yaitu seorang Ilmuwan yang bekerja di General Electric pada tahun 1962.  Pada dasarnya, Dioda Laser hanyalah salah satu jenis perangkat ataupun teknologi yang dapat menghasilkan sinar Laser. Jenis-jenis perangkat ataupun Teknologi lainnya yang dapat menghasilkan sinar Laser diantaranya adalah Solid-state Laser, Laser Gas, Laser Excimer dan Dye Laser.

Bentuk dan Simbol Dioda Laser

Dibawah ini adalah gambar Bentuk dan Simbol Dioda Laser pada Rangkaian.

Kelebihan Dioda Laser dibandingkan dengan Laser Konvensional

Berikut ini adalah beberapa kelebihan Dioda Laser jika dibandingkan dengan teknologi konvensional penghasil Laser lainnya :

Lebih kecil dan Ringan : Dioda Laser memiliki ukuran yang kecil, ada jenis Dioda Laser tertentu yang berukuran kurang dari 1mm dengan beratnya kurang dari 1gram. Dengan demikian, Dioda Laser sangat cocok untuk digunakan pada perangkat Elektronika yang berukuran kecil atau portabel.

Membutuhkan Arus listrik, Tegangan dan Daya yang rendah : Kebanyakan Dioda Laser hanya membutuhkan daya beberapa miliWatt dengan tegangan di sekitar 3 Volt hingga 12 Volt DC. Oleh karena itu, Dioda Laser dapat beroperasi dengan menggunakan sumber daya Baterai.

Intensitas rendah : Dioda Laser memiliki intensitas yang sangat rendah dibandingkan dengan perangkat laser lainnya. Namun Dioda Laser memiliki efisiensi output koheren yang tinggi dan kemudahan dalam modulasi untuk komunikasi dan aplikasi pengendalian. Perlu diketahui bahwa, Dioda Laser tidak dapat digunakan untuk memotong kertas ataupun melubangi baja sehingga relatif aman untuk digunakan pada perangkat konsumen atau rumah tangga. Meskipun relatif aman, tetap disarankan untuk tidak melihat langsung sinar Laser yang dipancarkan oleh perangkat-perangkat tersebut karena beresiko untuk merusak bagian-bagian sensitif Mata yaitu selaput Retina pada mata.

Sudut Beam yang lebar (Wide-angle Beam) : Bentuk berkas sinar yang lebih lebar dan berbentuk kerucut dan dapat lebih mudah dimodifikasi dengan menggunakan sebuah lensa cembung. Hal ini agak berbeda dengan Laser Konvensional yang hanya berbentuk lurus dan sulit untuk di dimodifikasi kelebarannya.

Aplikasi Dioda Laser

Dioda Laser telah banyak diaplikasikan pada perangkat yang kita gunakan sehari-hari. Beberapa perangkat yang menggunakan Dioda Laser diantaranya adalah sebagai berikut :

• CD/VCD/DVD/Blu-ray Player
• Konsol Games
• Laser Pointer
• Barcode Scanner
• Sistem Fiber Optik
• Laser Printer
• Alat Ukur Jarak
• Remote Control
• dan lain sebagainya.

Jenis Dioda Laser Cara Kerjanya

Pada dasarnya, Dioda Laser hampir sama dengan Lampu LED yaitu dapat mengkonversi energi listrik menjadi energi cahaya, namun Dioda Laser dapat menghasilkan sinar/cahaya atau Beam dengan Intensitas yang lebih tinggi. Berikut ini adalah Struktur Dioda Laser (Laser Diode) :

Berdasarkan cara kerjanya, Dioda Laser dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu Injection Laser Diode (ILD) dan Optically Pumped Semiconductor Laser.

Injection Laser Diode (ILD)

Cara kerja Injection Laser Diode memiliki berbagai kemiripan dengan LED (Light Emitting Diode). Kedua-duanya dibuat berdasarkan proses dan teknologi yang hampir sama. Perbedaan utama pada Dioda Laser adalah adanya sebuah saluran atau kanal panjang yang sempit dengan ujung yang reflektif. Kanal tersebut berfungsi sebagai penuntun gelombang pada cahaya. Kanal tersebut biasanya disebut dengan Waveguide.

Pada pengoperasiannya, arus mengalir melalui persimpangan PN (PN Junction) dan menghasilkan cahaya seperti pada LED (Light Emitting Diode). Pancaran Fotonnya (Photon) disebabkan oleh bergabungnya kembali Elektron dan Lubang (Holes) di daerah persimpangan PN. Namun cahaya tersebut hanya dibatasi didalam waveguide (penuntun cahaya) pada Dioda Laser sendiri. Di Waveguide ini cahaya Laser direfleksikan dan kemudian diperkuat sehingga menghasilkan emisi terstimulasi sebelum dipancar keluar.

Optically Pumped Semiconductor Laser

Optically Pumped Semiconductor Laser atau disingkat dengan OPSL ini menggunakan chip semikonduktor III-V sebagai dasarnya, Chip semikonduktor ini bekerja sebagai media penguat optik. Dioda Laser yang terdapat didalamnya berfungsi sebagai sumber pompa. Terdapat beberapa Keuntungan dari Dioda Laser jenis Optically Pumped Semiconductor Laser ini, terutama dalam pemilihan panjang gelombang (wavelenght) dan mengurangi gangguan dari struktur elektroda internal.