新型激光二极管生产厂家

时间:2024年05月30日 来源:

半导体激光二极管的基本结构:垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里——珀罗谐振腔,它们可以是半导体晶体的解理面,也可以是经过抛光的平面。其余两侧面则相对粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半导体中的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时,会削弱PN结势垒,迫使电子从N区经PN结注入P区,空穴从P区经过PN结注入N区,这些注入PN结的非平衡电子和空穴将会发生复合,从而发射出波长为λ的光子,其公式如下:[1]λ=hc/Eg⑴式中:h—普朗克常数;c—光速;Eg—半导体的禁带宽度。上述由于电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时,就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光,这就是激光二极管的简单原理半导体激光二极管的工作原理,理论上与气体激光器相同。新型激光二极管生产厂家

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如果激光二极管通过放大得到的增益(Gain)高于内部损耗和磁镜损耗,则产生振荡。即存在振荡电流阈值。比较大输出受到扭折(电流-光输出直线的折弯)、COD(端面光破坏)、温度引起的热饱和等的限制。测量激光二极管的光输出时使用光功率计。如下图所示,设置受光面时,使激光的所有光束都入射到光功率计的受光面上。将受光面相对光轴倾斜5~20°,以避免来自光功率计受光面的反射光返回到激光二极管。I-L特性表示正向电流(IF)和光输出(PO)的关系。新型激光二极管生产厂家产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转。

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特色当激光二极管注入电流在临界电流密度以下时,发光机制主要是自发放射,光谱分散较广,频宽大约在100到500埃(埃=10-1奈米,原子直径的数量级就是几个埃〉之间。但当电流密度超过临界值时,就开始产生振荡,***只剩下少数几个模态,而频宽也减小到30埃以下。而且,激光二极管的消耗功率极小,以双异质结构激光为例,比较大的额定电压通常低于2伏特,输入电流则在15到100毫安之间,消耗功率往往不到一瓦特,而输出功率达数十毫瓦特以上。激光二极管的特色之一,是能直接从电流调制其输出光的强弱。因为输出光功率与输入电流之间多为线性关系,所以激光二极管可以采用模拟或数字电流直接调制输出光的强弱,省掉昂贵的调制器,使二极管的应用更加经济实惠。

产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转,在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得离子数反转,通常采用重掺杂的P型和N型材料构成PN结,这样,在外加电压作用下,在结区附近就出现了离子数反转—在高费米能级EFC以下导带中贮存着电子,而在低费米能级EFV以上的价带中贮存着空穴。实现粒子数反转是产生激光的必要条件,但不是充分条件。要产生激光,还要有损耗极小的谐振腔,谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜,***物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射,不断引起新的受激辐射,使其不断被放大。只有受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗,即满足一定的阈值条件:P1P2exp(2G-2A)≥1激光二极管具:有体积小、重量轻、耗电低、驱动电路简单、调制方便、耐机械冲击以及抗震动等优点。

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激光二极管的光束质量是评估其光输出的空间特性和光束的聚焦能力的重要指标。以下是评估激光二极管光束质量的常用方法: 1. M²因子:M²因子是评估激光光束质量的一种常用方法。它是通过比较激光光束与理想高斯光束之间的差异来衡量光束的聚焦能力和空间特性。M²因子的值越接近1,表示光束质量越好,聚焦能力越强。 2. 光斑大小和散角:通过测量激光光束的光斑大小和散角来评估光束质量。光斑大小可以通过测量光束在不同距离上的直径来确定,而散角则是指光束的发散程度。光斑越小、散角越小,表示光束质量越好。 3. 光束质量因子:光束质量因子是通过测量激光光束的发散角和光斑大小来计算的。光束质量因子的值越小,表示光束质量越好。 4. 激光功率分布:通过测量激光光束的功率分布来评估光束质量。理想情况下,激光光束的功率分布应该是高斯分布,即中心亮度高,向两侧逐渐减弱。如果功率分布不符合高斯分布,表示光束质量较差。 综上所述,评估激光二极管光束质量的方法包括M²因子、光斑大小和散角、光束质量因子以及激光功率分布等。这些方法可以帮助我们了解激光二极管的光输出特性和聚焦能力,从而选择适合的激光二极管应用。这种结构既可作可调谐光器件,也可用于半导体激光器集成,构成可调谐激光器。新型激光二极管生产厂家

激光二极管一、激光的产生机理二极管在讲激光产生机理之前,先讲一下受激辐射。新型激光二极管生产厂家

产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转,在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得离子数反转,通常采用重掺杂的P型和N型材料构成PN结,这样,在外加电压作用下,在结区附近就出现了离子数反转—在高费米能级EFC以下导带中贮存着电子,而在低费米能级EFV以上的价带中贮存着空穴。实现粒子数反转是产生激光的必要条件,但不是充分条件。要产生激光,还要有损耗极小的谐振腔,谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜,***物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射,不断引起新的受激辐射,使其不断被放大。只有受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗,即满足一定的阈值条件:P1P2exp(2G-2A)≥1(P1、P2是两个反射镜的反射率,G是***介质的增益系数,A是介质的损耗系数,exp为常数),才能输出稳定的激光,另一方面,激光在谐振腔内来回反射,只有这些光束两两之间在输出端的相位差Δф=2qπq=1、2、3、4。时,才能在输出端产生加强干涉,输出稳定激光。设谐振腔的长度为L,***介质的折射率为N,则Δф=(2π/λ)2NL=4πN(Lf/c)=2qπ,新型激光二极管生产厂家

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