重慶激光二極管的工作原理

來源: 發(fā)布時間:2023-08-16

激光二極管:激光二極管具有體積小、重量輕、耗電低、驅(qū)動電路簡單、調(diào)制方便、耐機(jī)械沖擊以及抗震動等優(yōu)點(diǎn),但它對過電流、過電壓以及靜電干擾極為敏感,因此,在使用時,要特別注意不要使其工作參數(shù)超過其比較大允許值。晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時,由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。.重慶激光二極管的工作原理

重慶激光二極管的工作原理,激光二極管

VCSEL采用三明治式結(jié)構(gòu),其中間只有20nm、1--3層的QW增益區(qū),上、下各層是由多層外延生長薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層,由此構(gòu)成諧振腔。相干性極高的激光束***從其頂部激射出。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示。1310nm的產(chǎn)品預(yù)計(jì)在今后1--2年內(nèi)上市??烧{(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機(jī)電系統(tǒng)的反射腔集成組合,由曲形頂鏡、增益層、反射底鏡等構(gòu)成可產(chǎn)生中心波長為1550nm的可調(diào)諧結(jié)構(gòu),用一個靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位,改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸,從而達(dá)到調(diào)整輸出波長的目的。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm,經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實(shí)驗(yàn)無誤碼,邊模抑制優(yōu)于50dB。如果發(fā)射波長在1310--1550nm之間的VCSEL能夠商業(yè)化生產(chǎn),將會進(jìn)一步促進(jìn)光通信發(fā)展,使光網(wǎng)絡(luò)更加靠近家庭。已有許多公司公布了這種波長的VCSEL原型機(jī)的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。吉林激光二極管聯(lián)系方式半導(dǎo)體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。

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特色當(dāng)激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時,發(fā)光機(jī)制主要是自發(fā)放射,光譜分散較廣,頻寬大約在100到500埃(埃=10-1奈米,原子直徑的數(shù)量級就是幾個?!抵g。但當(dāng)電流密度超過臨界值時,就開始產(chǎn)生振蕩,***只剩下少數(shù)幾個模態(tài),而頻寬也減小到30埃以下。而且,激光二極管的消耗功率極小,以雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光為例,比較大的額定電壓通常低于2伏特,輸入電流則在15到100毫安之間,消耗功率往往不到一瓦特,而輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦特以上。激光二極管的特色之一,是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強(qiáng)弱。因?yàn)檩敵龉夤β逝c輸入電流之間多為線性關(guān)系,所以激光二極管可以采用模擬或數(shù)字電流直接調(diào)制輸出光的強(qiáng)弱,省掉昂貴的調(diào)制器,使二極管的應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

發(fā)光二極管是一種特殊的二極管,發(fā)光二極管由半導(dǎo)體芯片組成,這些半導(dǎo)體材料會預(yù)先通過注入或摻雜等工藝以產(chǎn)生pn結(jié)結(jié)構(gòu)。與其它二極管一樣,發(fā)光二極管中電流可以輕易地從p極(陽極)流向n極(負(fù)極),而相反方向則不能。兩種不同的載流子:空穴和電子在不同的電極電壓作用下從電極流向pn結(jié)。當(dāng)空穴和電子相遇而產(chǎn)生復(fù)合,電子會跌落到較低的能階,同時以光子的方式釋放出能量。它所發(fā)出的光的波長,及其顏色,是由組成pn結(jié)的半導(dǎo)體物料的禁帶能量所決定。由于硅和鍺是間接禁帶材料,在這些材料中電子與空穴的復(fù)合是非輻射躍遷,此類躍遷沒有釋出光子,所以硅和鍺二極管不能發(fā)光。發(fā)光二極管所用的材料都是直接禁帶型的,這些禁帶能量對應(yīng)著近紅外線、可見光、或近紫外線波段的光能量。在發(fā)展初期,采用砷化鎵(GaAs)的發(fā)光二極管只能發(fā)出紅外線或紅光。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步,人們已經(jīng)制造出可發(fā)出更短波長的、各種顏色的發(fā)光二極管。以下是傳統(tǒng)發(fā)光二極管所使用的無機(jī)半導(dǎo)體物料和所它們發(fā)光的顏色:鋁砷化稼(AlGaAs)-紅色及紅外線鋁磷化稼(AlGaP)-綠色aluminiumgalliumindiumphosphide(AlGaInP)-高亮度的橘紅色,橙色,黃色,綠色磷砷化稼(GaAsP)-紅色,橘紅色,黃色主要種類編輯DFB-LDF-P(法布里-珀羅)腔LD已成為常規(guī)產(chǎn)品,向高可靠低價化方向發(fā)展。

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激光二極管是上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種光源半導(dǎo)體激光器,又稱鐳射管(Laser Diode)。LASER是取"Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(基于受激發(fā)射的光放大)"的首字母組成的縮寫單詞,通常簡稱為LD。由于可產(chǎn)生波長及相位等性質(zhì)完全一樣的光,因此相干性高是其比較大特點(diǎn)。早期因只能夠發(fā)出低光度的紅光,被惠普買下**后當(dāng)作指示燈利用。激光二極管的發(fā)光原理:激光二極管中的P-N結(jié)由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結(jié)構(gòu),平行于一端鏡像(高度反射面)和一個部分反射。要發(fā)射的光的波長與連接處的長度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時,電子通過結(jié)而移動,并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時,光子被釋放。這些光子撞擊原子,導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加,更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終,在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面,從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運(yùn)動連續(xù)多次。深圳市凱軒業(yè)科技致力于激光二極管生產(chǎn)研發(fā)設(shè)計(jì),竭誠為您服務(wù)。什么是激光二極管

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激光二極管是什么?激光二極管(LaserDiode)的LASER是取"LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation(基于受激發(fā)射的光放大)"的首字母組成的縮寫單詞,激光二極管也被稱為半導(dǎo)體激光器,通常簡稱為LD。接下來我們一起來看看激光二極管的性能特點(diǎn)及應(yīng)用。由于可產(chǎn)生波長及相位等性質(zhì)完全一樣的光,因此相干性高(coherent)是其比較大特點(diǎn)。利用注入電流產(chǎn)生的光在2片鏡片之間往返放大,直至激光振蕩。簡單的說,激光二極管也可以說成是一個通過反射鏡將光放大的發(fā)光LED。重慶激光二極管的工作原理

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