Diktat kuliah.pdf - Fisika Universitas Padjadjaran

sambungan elektron-elektron diinjeksikan kedalam pita konduksi (dari tipe-n) danlubang kedalam pita valensi (dati tipe-p). Akibatnya, untuk nilai rapat arus yang sesuai,kondisi transparansi, maka kondisi ambang dari laser dapat diperoleh.Salah satukelemahan dari laser sambungan p-n adalah karena potensial barier yang kecil,sehingga elektron akan masuk ke tipe-p dan menjadi pembawa minoritas dan kemudianberekombinasi dengan lubang. Kedalaman penetrasi elektron d, diberikan olehd = Dτ , dimana D adalah koefisien difusi dan t adalah lifetime dari elektron. Untukmaterial GaAs, nilai D = 10 cm 2 /s dan t ≈ 3 ns, maka diperoleh d ≈ 1 µm, yangmenunjukkan bahwa daerah aktif cukup tebal, sedangkan umumnya daerah sambunganadalah sekitar 0,1 µm. Dengan demikian maka proses penetrasi elektron ke tipe-pmenjadi dominan dan proses lasing akan sulit terjadi.Keterbatasan laser sambungan p-n memacu orang untuk mendisain berbagaibentuk laser dari bahan semikonduktor. Perkembangan disain laser sangat cepat,dengan menggunakan berbagai struktur, seperti heterojunction tunggal, heterojunctionganda, quantum well, multiple quantum well, distributed feedback (DBR), verticalcavitusurface-emitting laser (VCSEL). Jenis-jenis dan prinsip kerja masing-masingstruktur tidak memungkinkan dibahas dalam buku ini, sehingga disarankan untukmembaca referensi yang komprehensif, seperti buku karangan O. Svelto,”Principles ofLasers; 4th Edition”, Plenum Press, New York, (1998).Laser semikonduktor memiliki aplikasi yang sangat luas baik untuk aplikasidaya rendah maupun daya tinggi, diantaranya :a. Laser AlGaAs berdaya rendah (5 – 20 Watt) banyak digunakan dalam CD playerdan printer, sedangkan yang berdaya tinggi digunakan sebagai pumping laser zatpadat.b. Laser InGaAsP/InP memiliki panjang gelombang 1310 nm dan 1550 nm, sehinggadigunakan untuk komunikasi optik.c. Laser InGaAs/GaAs memiliki panjang gelombang emisi sekitar 900 – 1100 nm,sehingga banyak digunakan sebagai pumping Er-doped fiber amplifier dan laserYb:Er:gelas dan Yb:YAG. Disamping itu jenis laser ini digunakan untukinerkneksi optik, komunikasi optik dan pemrosesan sinyal optik.23