上海激光二極管優(yōu)勢廠家

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-07-27

產(chǎn)生激光的三個(gè)條件是:實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足閾值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn),在半導(dǎo)體中就是要把價(jià)帶內(nèi)的電子抽運(yùn)到導(dǎo)帶。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn),通常采用重?fù)诫s的P型和N型材料構(gòu)成PN結(jié),這樣,在外加電壓作用下,在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)—在高費(fèi)米能級EFC以下導(dǎo)帶中貯存著電子,而在低費(fèi)米能級EFV以上的價(jià)帶中貯存著空穴。實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件,但不是充分條件。要產(chǎn)生激光,還要有損耗極小的諧振腔,諧振腔的主要部分是兩個(gè)互相平行的反射鏡,***物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個(gè)反射鏡之間來回反射,不斷引起新的受激輻射,使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗,即滿足一定的閾值條件:P1P2exp(2G-2A)≥1(P1、P2是兩個(gè)反射鏡的反射率,G是***介質(zhì)的增益系數(shù),A是介質(zhì)的損耗系數(shù),exp為常數(shù)),才能輸出穩(wěn)定的激光,另一方面,激光在諧振腔內(nèi)來回反射,只有這些光束兩兩之間在輸出端的相位差Δф=2qπq=1、2、3、4。時(shí),才能在輸出端產(chǎn)生加強(qiáng)干涉,輸出穩(wěn)定激光。設(shè)諧振腔的長度為L,***介質(zhì)的折射率為N,則Δф=(2π/λ)2NL=4πN(Lf/c)=2qπ,品質(zhì),信賴之選,深圳市凱軒業(yè)科技有限公司,激光二極管。上海激光二極管優(yōu)勢廠家

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半導(dǎo)體激光二極管的基本結(jié)構(gòu):垂直于PN結(jié)面的一對平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔,它們可以是半導(dǎo)體晶體的解理面,也可以是經(jīng)過拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導(dǎo)體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復(fù)合。當(dāng)半導(dǎo)體的PN結(jié)加有正向電壓時(shí),會削弱PN結(jié)勢壘,迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū),空穴從P區(qū)經(jīng)過PN結(jié)注入N區(qū),這些注入PN結(jié)的非平衡電子和空穴將會發(fā)生復(fù)合,從而發(fā)射出波長為λ的光子,其公式如下:[1]λ=hc/Eg⑴式中:h—普朗克常數(shù);c—光速;Eg—半導(dǎo)體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時(shí),一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近,就能激勵二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí),就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光,這就是激光二極管的簡單原理安徽質(zhì)量激光二極管可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。

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上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時(shí),一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近,就能激勵二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí),就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光,這就是激光二極管的簡單原理。隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展,目前實(shí)際使用的半導(dǎo)體激光二極管具有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。常用的激光二極管有兩種:①PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時(shí),會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠(yuǎn),但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比,光檢測器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。

半導(dǎo)體激光二極管的常用參數(shù)有:(1)波長:即激光管工作波長,目前可作光電開關(guān)用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等(2)聞值電流Ith:即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流,對一般小功率激光管而言,其值約在數(shù)十毫安,具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管聞值電流可低至10mA以(3)工作電流Iop:即激光管達(dá)到額定輸出功率時(shí)的驅(qū)動電流,此值對于設(shè)計(jì)調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要(4)垂直發(fā)散角9?:激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度,般在15?~40?左右。(5)水平發(fā)散角?:激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度,般在6?~10?左右。(6)監(jiān)控電流Im:即激光管在額定輸出功率時(shí),在PIN管上流過的電流。激光二極管在計(jì)算機(jī)上的光盤驅(qū)動器,激光打印機(jī)中的打印頭等小功率光電設(shè)備中得到了廣大的應(yīng)用。激光二極管只選凱軒業(yè)科技有限公司,信賴之選。

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④在較高溫度下工作,會增大閥值電流,較低轉(zhuǎn)化頻率,加速器件的老化。在調(diào)整光輸入量時(shí),要用光功率表檢測,防止超過大額定輸出。⑤輸出功率高于指定參數(shù)工作,會加速元件老化。⑥機(jī)器需要充分散熱或在制冷條件下使用,激光二極管的溫度嚴(yán)格控制在20度以下,保證壽命。⑦激光二極管屬于ESD靜電敏感器件,在人體有良好的情況下才可以拿取,防靜電可以采用防靜電手鐲的方法。⑧激光器的輸出波長受工作電流與散熱的影響,要保持良好的散熱條件,降低工作時(shí)管芯的溫度。加散熱器防止激光二極管在工作中溫升過高。專業(yè)設(shè)計(jì)廠家直銷激光二極管,價(jià)格優(yōu)勢,信賴之選深圳市凱軒業(yè)科技有限公司.多功能激光二極管銷售代理

這種結(jié)構(gòu)既可作可調(diào)諧光器件,也可用于半導(dǎo)體激光器集成,構(gòu)成可調(diào)諧激光器。上海激光二極管優(yōu)勢廠家

FG-LDFG-LD(光纖光柵激光二極管)利用已成熟的封裝技術(shù),將含有FG的光纖與端面鍍有增透膜的F-P腔LD耦合而成可調(diào)諧外腔結(jié)構(gòu)的激光器,由LD芯片、空氣間隙、光纖前端的光纖部分組成,光學(xué)諧振腔在光柵和LD外端面之間。LD的內(nèi)端面鍍有增透膜,以減小其F-P模式,F(xiàn)G用來反饋選模,由于其極窄的濾波特性,LD工作波長將控制在光柵的布拉格發(fā)射峰帶寬內(nèi),通過加壓應(yīng)變或改變溫度的方法,調(diào)諧FG的布拉格波長,就可以得到波長可控制的激光輸出。FG-LD制作組裝相對簡單,性能卻可與DFB-LD相比擬,激射波長由FG的布拉格波長決定,因此可以精控,單模輸出功率可達(dá)10mW以上,小于2.5kHz的線寬,較低的相對強(qiáng)度噪聲與較寬的調(diào)諧范圍(50nm),在光通信的某些領(lǐng)域有可能替代DFB-LD。已進(jìn)行用于2.5Gb/sx64路的信號傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn),效果很好。上海激光二極管優(yōu)勢廠家

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