山西激光二极管的工作原理

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，可读取阈值电流 (Ith) 和工作电流 (Iop) 。监视电流 (Im) 是用内置的光电二极管监视从激光芯片后面射出的激光时的输出电流。在较高温度下工作，会增大阀值电流，较低转化频率，加速器件的老化。山西激光二极管的工作原理

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云南多功能激光二极管同一芯片上集成多波长DFB-LD与外腔电吸收调制器的单芯片光源也在发展中。

半导体激光二极管的常用参数有:(1)波长:即激光管工作波长，目前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等(2)闻值电流Ith:即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管闻值电流可低至10mA以(3)工作电流Iop:即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要(4)垂直发散角9?:激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，般在15?~40?左右。(5)水平发散角?:激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度，般在6?~10?左右。(6)监控电流Im:即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。激光二极管在计算机上的光盘驱动器，激光打印机中的打印头等小功率光电设备中得到了广大的应用。

激光的产生在讲激光产生机理之前，先讲一下受激辐射。在光辐射中存在三种辐射过程，一是处于高能态的粒子自发向低能态跃迁，称之为自发辐射；二是处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁，称之为受激辐射；三是处于低能态的粒子吸收外来光的能量向高能态跃迁称之为受激吸收。自发辐射，即使是两个同时从某一高能态向低能态跃迁的粒子，它们发出光的相位、偏振状态、发射方向也可能不同，但受激辐射就不同，当位于高能态的粒子在外来光子的激发下向低能态跃迁，发出在频率、相位、偏振状态等方面与外来光子完全相同的光。在激光器中，发生的辐射就是受激辐射，它发出的激光在频率、相位、偏振状态等方面完全一样。任何的受激发光系统，即有受激辐射，也有受激吸收，只有受激辐射占优势，才能把外来光放大而发出激光。而一般光源中都是受激吸收占优势，只有粒子的平衡态被打破，使高能态的粒子数大于低能态的粒子数（这样情况称为离子数反转），才能发出激光。晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素组成的三元化合物、四元化合物，在1550nm波段内，**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研发日趋成熟，国际上*少数几家厂商可提供商用产品。优化器件结构，有源区为应变超晶格QW。有源区周边一般为双沟掩埋或脊型波导结构。有源区附近的光波导区为DFB光栅，采用一些特殊的设计，如：波纹坡度可调分布耦合、复耦合、吸收耦合、增益耦合、复合非连续相移等结构，提高器件性能。生产技术中，金属有机化学汽相淀积MOCVD和光栅的刻蚀是其关键工艺。MOCVD可精确控制外延生长层的组分、掺杂浓度、薄到几个原子层的厚度，生长效率高，适合大批量制作，反应离子束刻蚀能保证光栅几何图形的均匀性，电子束产生相位掩膜刻蚀可一步完成阵列光栅的制作。1550nmDFB-LD开始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光传输系统设备，对波长的选择使DFB-LD在大容量、长距离光纤通信中成为主要光源。激光二极管分为同质结、单异质结（SH）、双异质结（DH）和量子阱（QW）激光二极管。云南激光二极管商家

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作为元件材料，使用AlGaAs、InGaAlP、InGaN、ZnO等化合物半导体，由于LSI及Tr、Di等使用的Si跃迁概率（电流转变为光的概率）较差，因此不适用于激光二极管。性能特点及应用激光二极管充分利用直进性、微小光斑尺寸(数um～)、单色性、高光密度、相干性(coherent)这些特点，被用在各种应用上面。**近，运动传感器、HDD热辅助磁性记录、照明（投影仪、前照灯）上也在使用。以下汇总了按激光二极管的功能分类的用途示例。激光二极管在计算机上的光盘驱动器，激光打印机中的打印头，条形码扫描仪，激光测距、激光医疗，光通讯，激光指示等小功率光电设备中得到了***的应用，在舞台灯光、激光手术、激光焊接和激光武器等大功率设备中也得到了应用。山西激光二极管的工作原理

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