La Diode Laser

La diode laser est partout (lecteurs CD, DVD, graveurs, imprimantes et évidemment, dans les pointeurs laser). Au départ, c'est une LED, une diode électro-luminescente. Une diode est faite de semi-conducteur.

Dans un semi-conducteur, il y a des électrons qui ne peuvent pas bouger. Ainsi que quelques électrons qui sont libres. Dans l'ensemble des électrons qui ne peuvent pas bouger, il y a parfois des places libres : on appelle ça des trous, assez logiquement.

Quand un électron qui ne bouge pas reçoit de la lumière, il peut se libérer, en laissant un trou. Inversement, quand un électron libre "se range" et comble un trou, il émet de la lumière.

	Quand un électron absorbe un photon de lumière, il devient libre et change de niveau d'énergie. Il laisse, à sa place, un trou - susceptible lui aussi de se déplacer.
	Inversement, l'électron peut restituer l'énergie qu'il a prise sous forme de lumière en reprenant sa place. C'est l'émission spontanée.

Mais un électron ne se range pas toujours très vite, même si il y a des trous. Sauf si... un photon (un grain de lumière) passe. Si ce photon a la même couleur que celui que l'électron devrait émettre pour se ranger, cela provoque le "rangement" de l'électron. Et l'émission d'un deuxième photon exactement identique.

L'émission stimulée amplifie la lumière qui arrive.

L'endroit qui émet de la lumière, c'est une jonction. Un endroit où arrivent des électrons d'un côté, et des trous de l'autre. Quand un électron et un trous se recombinent, il y a émission d'un photon. Celui-ci, en passant, déclenche des recombinaisons en chaîne, avec émission de photons identiques : la lumière est donc fortement amplifiée.

La lumière sort de la diode par le côté de la jonction. Mais une partie seulement de la lumière sort : l'autre est réfléchie, et elle va repasser au milieu des électrons et des trous en provoquant des recombinaisons. Du coup, elle sera amplifiée, et il continuera à y avoir de la lumière dans la diode, qui fait des aller-retours entre les deux faces du semi-conducteur.

Pour résumer : la recombinaison électron-trou permet d'émettre de la lumière et si il y a suffisamment de trous et d'électrons, la lumière est amplifiée parce que son passage déclenche les recombinaisons électrons-trous. C'est ce qu'on appelle l'émission stimulée. Une partie de cette lumière sort du semi-conducteur : c'est celle-ci qu'on utilise. L'autre partie continue à faire des aller-retours à l'intérieur de la diode.