24小時聯系熱線0431-81946440

郵箱:[email protected]

 

版權所有    長春鐳銳光電科技有限公司   中企動力提供技術支持 吉ICP備16005976號

>
>
>
半導體激光器的工作原理

新聞中心

NEWS CENTER

資訊詳情

半導體激光器的工作原理

分類:
行業新聞
作者:
來源:
2019-07-212 11:19
瀏覽量
評論:
【摘要】:

半導體激光器的工作原理

半導體激光器是一種相干輻射光源,要使它能產生激光,必須具備三個基本條件 :

1、增益條件:建立起激射媒質(有源區)內載流子的反轉分布,在半導體中代表電子能量的是由一系列接近于連續的能級所組成的能帶 ,因此在半導體中要實現粒子數反轉,必須在兩個能帶區域之間 ,處在高能態導帶底的電子數比處在低能態價帶頂的空穴數大很多,這靠給同質結或異質結加正向偏壓,向有源層內注入必要的載流子來實現,將電子從能量較低的價帶激發到能量較高的導帶中去。當處于粒子數反轉狀態的大量電子與空穴復合時,便產生受激發射作用。

2、要實際獲得相干受激輻射,必須使受激輻射在光學諧振腔內得到多次反饋而形成激光振蕩,激光器的諧振腔是由半導體晶體的自然解理面作為反射鏡形成的,通常在不出光的那一端鍍上高反多層介質膜,而出光面鍍上減反膜。對F—p 腔(法布里—珀羅腔)半導體激光器可以很方便地利用晶體的與 p-n結平面相垂直的自然解理面構成F-p腔。

3、為了形成穩定振蕩,激光媒質必須能提供足夠大的增益,以彌補諧振腔引起的光損耗及從腔面的激光輸出等引起的損耗,不斷增加腔內的光場。這就必須要有足夠強的電流注入,即有足夠的粒子數反轉,粒子數反轉程度越高,得到的增益就越大,即要求必須滿足一定的電流閥值條件。當激光器達到閥值時,具有特定波長的光就能在腔內諧振并被放大,最后形成激光而連續地輸出。

可見在半導體激光器中,電子和空穴的偶極子躍遷是基本的光發射和光放大過程。對于新型半導體激光器而言,人們目前公認量子阱是半導體激光器發展的根本動力。

量子線和量子點能否充分利用量子效應的課題已延至本世紀,科學家們已嘗試用自組織結構在各種材料中制作量子點,而GaInN 量子點已用于半導體激光器。

半導體激光器的應用

半導體激光器是成熟較早、進展較快的一類激光器 ,由于它的波長范圍寬, 制作簡單、成本低、易于大量生產,并且由于體積小、重量輕、壽命長,因此,品種發展快,應用范圍廣,目前已超過300種。

1、在產業和技術方面的應用

1) 光纖通信。

半導體激光器是光纖通信系統的唯一實用化光源,光纖通信已成為當代通信技術的主流。

2) 光盤存取。

半導體激光已經用于光盤存儲器,其最大優點是存儲的聲音、文字和圖象信息量很大。采用藍、綠激光能夠大大提高光盤的存儲密。

3) 光譜分析。

遠紅外可調諧半導體激光器已經用于環境氣體分析,監測大氣污染、汽車尾氣等。在工業上可用來監測氣相淀積的工藝過程。

4) 光信息處理。

半導體激光器已經用于光信息理系統。表面發射半導體激光器二維陣列是光并行處理系統的理想光源,將用于計算機和光神經網絡。

5) 激光微細工。

借助于Q開關半導體激光器產生的高能量超短光沖,可對集成電路進行切割、打孔等。

6) 激光報警器。

半導體激光報警器用途甚廣,包括防盜報警、水位報警、車距報警等。

7) 激光打印機。高功率半導體激光器已經用于激光打印機。采用藍、綠激光能夠大大提高打印速度和分辨率。

8) 激光條碼掃描器。

半導體激光條碼掃描器已經廣泛用于商品的銷售,以及圖書和檔案的管理。

9) 泵浦固體激光器。

這是高功率半導體激光器的一個重要應用,采用它來取代原來的氛燈,可以構成全固態激光系統。

10) 高清晰度激光電視

不久的將來,沒有陰極射線管的半導體激光電視機可以投放市場,它利用紅、藍、綠三色激光,估計其耗電量比現有的電視機低20%。

2、在醫療和生命科學研究方面的應用

1)激光手術治療。

半導體激光已經用于軟組織切除,組織接合、凝固和汽化。普通外科、整形外科、皮膚科、泌尿科、婦產科等,均廣泛地采用了這項技術。

2)激光動力學治療。

將對腫瘤有親合性的光敏物質有選擇地聚集于癌組織內,通過半導體激光照射,使癌組織產生活性氧,旨在使其壞死而對健康組織毫無損害。

3)生命科學研究。

使用半導體激光的“光鑷”,可以撲捉活細胞或染色體并移至任意位置,已經用于促進細胞合成,細胞相互作用等研究,還可以作為法醫取證的診斷技術。

關鍵詞:
掃二維碼用手機看
飞艇pk10开奖结果 零点棋牌官方下载 辉煌彩票app下载 全国排列五走势图 碎乐赚钱每天 浙江11选5技巧 试机号分析 金牛棋牌app官网 腾讯分分彩玩法 wow军团再临赚钱 金博棋牌官方下载中心 山东群英会走势图彩乐乐 股票推销靠什么赚钱 卡牌手游排行榜总榜 四川金7乐中奖规则及奖金 福彩121期现场开将 娱网棋牌官方免费下载