Hovoří-li se o laseru, pak si obvykle představujeme nějaké zařízení, které vydává zvláštní druh záření. Může to být případně součástka, která dokáže zesilovat světlo. To ostatně vyplývá ze samotného názvu, přesněji řečeno z počátečních písmen „Ligt amplification by stimulated emission of radiation“. Volně přeloženo: zesilování světla pomocí stimulované emise záření.
Laseru se především využívá jako zdroje světelného záření, tedy jako oscilátoru elektromagnetických kmitů. Činnost se podobá jiným oscilátorům v pásmu velmi vysokých kmitočtů, používajících dutinové rezonátory. U laseru se v dutině vytvoří stojaté vlnění, které je zdrojem koherentního monochromatického záření.
Definice koherentního záření je poněkud složitá, a tak si tento jev pro jednoduchost představíme jako samostatný sinusový signál, u něhož známe, tj. můžeme definovat frekvenci, amplitudu, případně fázový posuv mezi průběhy vlnění. Co se týče výrazu monochromatického záření, zde je vytýčení jednodušší. Rozum,í se tím záření vln stejné frekvence, nebo alespoň záření úzkého svazku vlnových délek či frekvencí.
Injekční lasery, jak se jim někdy říká, mají v optoelektronice již trvalé místo. Fungují především jako zdroj záření pro optické vlnovody, směrovaných do vlnové délky 900 nm, dále 1300 nm a třetí oblast kolem 1550 nm. Jsou to oblasti charakteristické tím, že se v optických vlnovodech obecně projevují zmenšeným útlumem. Slangově se těmto oblastem říká „okna“.
Jak injekční lasery vypadají?: Součástku jako takovou spatříme málokdy, protože většinou tvoří kompaktní součást tzv. vysílače, určeného pro optické kabely. Jedná se o speciální koncovku s konektorem, která zakončuje optický vlnovod. Ve specializovaných obchodech lze zakoupit miniaturní „lasermoduly“, vyznačující se především vysokou cenou, ale i univerzálním použitím. Dnes se již nabízejí samotné „laserdiody“ v pouzdře. Běžně je k dostání tzv. ukazovátko s laserovým paprskem, instalované v pouzdře kuličkového pera. Výkon se omezuje většinou na 1 mW, nejvýše na 5 mW při napájecím napětí 1 – 5 V. Zmíněné laserdiody, s výjimkou skupiny určené k světelným vlnovodům, pracují v pásmu 670 nm, takže vyzařují viditelný paprsek červené barvy. Dosah paprsku určuje zpravidla výkon, závislý na zdroji. Mezi mnohá speciální použití nutno jmenovat zaměřovače u ručních palných zbraní.
Pro zabezpečovací a poplašné systémy se vyrábějí laserdiody se zářením pod viditelným spektrem, s vyšší délkou vlny, přibližně 790 nm. Přerušením tohoto neviditelného paprsku iniciuje přijímací strana tohoto zařízení ihned poplach. Laserdioda může být při větším výkonu, tj. v okolí 10 mW, nebezpečná lidskému zraku.
Protéká-li laserovou diodou malý proud, pracuje v tzv. pasivním režimu (spontánní emise) a její výkon je malý. Překročí-li proud určitou hodnotu, přechází do tzv. stimulované emise. Začíná působit zesilovací efekt záření a výstupní výkon prudce vzrůstá. Voltampérová charakteristika je v tomto režimu lineární, takže dovoluje uskutečňovat přímou modulaci optického výkonu. Dokonalejší typy injekčních laserových diod splňují podmínky pro náročnější frekvenční modulaci, která kromě jiného pracuje s mnohem větší frekvenční šíří pásma přenášené informace.
Výstupní záření injekčního laseru může obsahovat široké spektrum, charakteristické řadou spektrálních čar, anebo pouze jednobodové spektrum. Pak ještě záleží na šíři tohoto samotného paprsku, vyjádřené v jednotkách nebo desítkách megahertz. Pro koherentní optoelektronické systémy se požaduje úzký paprsek, se šířkou nevětší než 1 MHz. Záleží na konstrukci dutiny a především na její délce, jaká bude šíře paprsku. Potom je možné uskutečnit prakticky všechny známé způsoby modulace, včetně multiplexování elektrických signálů.
Koherentní systémy mají velkou budoucnost, protože proti tradičním radiokomunikačním systémům dálkového přenosu poskytují nesporné výhody. Značně odlišný charakter optických komunikační umožňuje vytvářet i nové druhy vícestavových modulací, orientující se na nepředstavitelně velkou přenosovou kapacitu optických vlnovodů. Už dnes se používají na páteřních linkách sítí.