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遼寧什么是激光二極管

來源: 發布時間:2023-08-10

半導體激光二極管的常用參數有:(1)波長:即激光管工作波長,目前可作光電開關用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。(2)閾值電流Ith:即激光管開始產生激光振蕩的電流,對一般小功率激光管而言,其值約在數十毫安,具有應變多量子阱結構的激光管閾值電流可低至10mA以下。(3)工作電流Iop:即激光管達到額定輸出功率時的驅動電流,此值對于設計調試激光驅動電路較重要。(4)垂直發散角θ⊥:激光二極管的發光帶在垂直PN結方向張開的角度,一般在15?~40?左右。(5)水平發散角θ∥:激光二極管的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度,一般在6?~10?左右。(6)監控電流Im:即激光管在額定輸出功率時,在PIN管上流過的電流。激光二極管在計算機上的光盤驅動器,激光打印機中的打印頭等小功率光電設備中得到了***的應用。如果激光二極管通過放大得到的增益(Gain)高于內部損耗和磁鏡損耗,則產生振蕩。即存在振蕩電流閾值。遼寧什么是激光二極管

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激光二極管的物理結構是在發光二極管的結間安置一層具有光活性的半導體,其端面經過拋光后具有部分反射功能,因而形成一光諧振腔。在正向偏置的情況下,LED結發射出光來并與光諧振腔相互作用,從而進一步激勵從結上發射出單波長的光,這種光的物理性質與材料有關。半導體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。圖1(b)是激光二極管的代言符號。激光二極管在計算機上的光盤驅動器,激光打印機中的打印頭等小功率光電設備中得到了廣大的應用。什么是激光二極管的用途激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時,發光機制主要自發放射,光譜分散廣,頻寬大約在100到500埃之間。

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DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物、四元化合物,在1550nm波段內,**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發日趨成熟,國際上*少數幾家廠商可提供商用產品。優化器件結構,有源區為應變超晶格QW。有源區周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導結構。有源區附近的光波導區為DFB光柵,采用一些特殊的設計,如:波紋坡度可調分布耦合、復耦合、吸收耦合、增益耦合、復合非連續相移等結構,提高器件性能。生產技術中,金屬有機化學汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長層的組分、摻雜濃度、薄到幾個原子層的厚度,生長效率高,適合大批量制作,反應離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性,電子束產生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統設備,對波長的選擇使DFB-LD在大容量、長距離光纖通信中成為主要光源。

激光二極管本質上是一個半導體二極管,按照PN結材料是否相同,可以把激光二極管分為同質結、單異質結(SH)、雙異質結(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優點,是目前市場應用的主流產品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優點,但其輸出功率小(一般小于2mW),線性差、單色性不太好,使其在有線電視系統中的應用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號。在雙向光接收機的回傳模塊中,上行發射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。半導體激光二極管的基本結構如圖所示,垂直于PN結面的一對平行平面構成法布里——珀羅諧振腔,它們可以是半導體晶體的解理面,也可以是經過拋光的平面。其余兩側面則相對粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導體中的光發射通常起因于載流子的復合。當半導體的PN結加有正向電壓時,會削弱PN結勢壘,迫使電子從N區經PN結注入P區,空穴從P區經過PN結注入N區,這些注入PN結附近的非平衡電子和空穴將會發生復合,從而發射出波長為λ的光子,其公式如下:λ=hc/Eg(1)式中:h—普朗克常數;c—光速;Eg—半導體的禁帶寬度。晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。.

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半導體激光二極管的基本結構:垂直于PN結面的一對平行平面構成法布里——珀羅諧振腔,它們可以是半導體晶體的解理面,也可以是經過拋光的平面。其余兩側面則相對粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導體中的光發射通常起因于載流子的復合。當半導體的PN結加有正向電壓時,會削弱PN結勢壘,迫使電子從N區經PN結注入P區,空穴從P區經過PN結注入N區,這些注入PN結的非平衡電子和空穴將會發生復合,從而發射出波長為λ的光子,其公式如下:[1]λ=hc/Eg⑴式中:h—普朗克常數;c—光速;Eg—半導體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發復合而發光的現象稱為自發輻射。當自發輻射所產生的光子通過半導體時,一旦經過已發射的電子—空穴對附近,就能激勵二者復合,產生新光子,這種光子誘使已激發的載流子復合而發出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態相反的載流子分布,即粒子數反轉。當有源層內的載流子在大量反轉情況下,少量自發輻射產生的光子由于諧振腔兩端面往復反射而產生感應輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時,就可從PN結發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半導體中的光發射通常起因于載流子的復合。上海激光二極管供應商

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LD是激光二極管的英文縮寫,激光二極管的物理架構是在發光二極管的結間安置一層具有光活性的半導體,其端面經過拋光后具有部分反射功能,因而形成一光諧振腔。在正向偏置的情況下,LED結發射出光來并與光諧振腔相互作用,從而進一步激勵從結上發射出單波長的光,這種光的物理性質與材料有關。半導體雷射二極管的工作原理,理論上與氣體雷射器相同。激光二極管在電腦上的CD光驅,激光印表機中的列印頭等小功率光電裝置中得到了廣闊的應用。二者在原理、架構、效能上的差別。(1)在工作原理上的差別:LED是利用注入有源區的載流子自發輻射復合發光,而LD是受激輻射復合發光。(2)在架構上的差別:LD有光學諧振腔,使產生的光子在腔內振蕩放大,LED沒有諧振腔。(3)效能上的差別:LED沒有臨界值特徴,光譜密度比LD高幾個數量級,LED匯出光功率小,發散角大。遼寧什么是激光二極管

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