Bir lazer diyot, uyarılmış foton emisyonu yoluyla tutarlı ışık yayma işlevi görür. Normal bir diyotla benzer şekilde çalışır ancak dar, yoğun bir ışık huzmesi üretmesine olanak tanıyan ek özelliklere sahiptir. Lazer diyotlar, uyarılmış emisyon için optik geri bildirimi destekleyen bir yapı içinde yer alan, tipik olarak galyum arsenit (GaAs) veya indiyum galyum arsenit (InGaAs) gibi yarı iletken bir malzemeden akım geçirerek elektrik akımını ışığa dönüştürür. Bu tutarlı ışık emisyonu, lazer diyotlarını hassas ve odaklanmış ışık ışınlarının gerekli olduğu çeşitli uygulamalarda kullanışlı hale getirir.
Işık yayan diyot (LED) veya yarı iletken diyot gibi normal bir diyotun işlevi, akımın bir yönde akmasına izin verirken ters yönde bloke etmektir. İleriye doğru yönlendirildiğinde (katota göre anoda pozitif voltaj uygulandığında), bir diyot elektriği iletir, bir LED durumunda ışık yayar veya diğer diyot türlerinde akım akışına izin verir. Bu özellik, diyotları elektronikte düzeltme, sinyal modülasyonu, anahtarlama ve voltaj regülasyonu için gerekli bileşenler haline getirir.
Lazer diyotlar, yoğun ve tutarlı ışık yayma konusundaki benzersiz yeteneklerinden dolayı farklı alanlarda çok sayıda uygulama alanı bulmaktadır. Yaygın uygulamalar arasında optik iletişim (fiber optik), lazer baskı, barkod tarayıcılar, lazer işaretçiler, tıbbi ve cerrahi prosedürler (kesme veya pıhtılaşma için lazerler), mesafe ölçümü için lazer sensörler (LiDAR), optik depolama aygıtları (CD’ler, DVD’ler) ve bilimsel araştırma (spektroskopi ve mikroskopi). Kompakt boyutları, verimlilikleri ve belirli dalga boylarında ışık yayma yetenekleri, lazer diyotları modern teknolojide vazgeçilmez kılmaktadır.
Bir lazer diyotun etkisi, uyarılmış emisyon yoluyla tutarlı ışığın emisyonunu içerir. Akım diyot bağlantısından geçtiğinde, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek fotonları serbest bırakır. Bu fotonlar daha sonra diğer uyarılmış elektronları ilk fotonlarla aynı fazda daha fazla foton yaymaya teşvik eder, bu da tutarlı (faz ve yön olarak hizalanmış) bir ışık emisyonu kademesi ile sonuçlanır. Bu işlem, lazer diyotları, daha geniş bir spektrumda tutarsız ışık yayan LED’ler gibi diğer ışık kaynaklarından ayıran, oldukça konsantre ve odaklanmış bir ışık huzmesi üretir.
Bir lazer diyotun kullanılması, çalışmasını kontrol etmek ve yayılan ışığa odaklanmak için tasarlanmış bir devre veya sisteme dikkatli bir şekilde işlenmesini ve entegrasyonunu gerektirir. Lazer diyotlar, aşırı akımdan kaynaklanan hasarı önlemek için uygun akım sınırlama devrelerine ihtiyaç duyar. Tipik olarak yayılan ışının yönlendirilmesi veya odaklanmasına yönelik optikler içeren paketler içerisinde barındırılırlar. Uygulamaya bağlı olarak lazer diyotlar, güvenilir çalışmayı sağlamak ve istenen ışın özelliklerini (ışın sapması ve dalga boyu gibi) elde etmek için ek optikler, ısı emiciler ve kontrol devreleri gerektirebilir. Gözler ve cilt için tehlikeli olabilecek yoğun lazer ışığına kazara maruz kalmamak için lazer diyotları kullanırken uygun güvenlik önlemleri alınması önemlidir.