Полупроводниковые лазеры, также известные как лазерные диоды, - это лазеры, в которых в качестве рабочих материалов используются полупроводниковые материалы. Он имеет характеристики небольшого размера и длительного срока службы и может использовать простой инжекционный ток для накачки своего рабочего напряжения и тока, совместимого с интегральными схемами, поэтому он может быть монолитным.
Благодаря этим преимуществам полупроводниковые диодные лазеры широко используются в лазерной связи, оптических накопителях, оптических гироскопах, лазерной печати, дальномере и радарах.
Принцип излучения лазерного излучения
Лазер должен соответствовать следующим условиям:
1. Обращение населения;
2. Должен быть резонатор, который может играть роль оптической обратной связи и формировать лазерные колебания; формирование различных форм, наиболее простым является резонатор Фабри-Парро.
3. В-третьих, лазер должен удовлетворять пороговому условию, то есть коэффициент усиления должен быть больше, чем общие потери.
Характеристики полупроводникового лазера
Полупроводниковый лазер - это тип лазерного устройства с полупроводниковым материалом в качестве рабочего вещества. Он появился на свет в 1962 году. Помимо общих характеристик лазеров, он также имеет следующие преимущества:
(1) небольшой размер и легкий вес;
(2) Низкая мощность и сила тока;
(3) Высокая эффективность и долгий срок службы;
(4) Его можно напрямую модулировать электричеством;
(5) Легко реализовать оптоэлектронную интеграцию с различными оптоэлектронными устройствами;
(6) Совместимость с технологией производства полупроводников; возможно серийное производство.
Благодаря этим характеристикам полупроводниковые лазеры с момента своего создания привлекли к себе пристальное внимание и исследования во всем мире. Он стал самым быстрорастущим и широко используемым лазером в мире, первым вышел из лаборатории для коммерциализации и получил наибольшую отдачу.
Принцип работы полупроводникового лазера
Принцип работы полупроводниковых лазеров - это метод возбуждения, в котором используются полупроводниковые материалы (то есть использование электронов) для перехода между энергетическими зонами для излучения света. Поверхность скола полупроводникового кристалла образует два параллельных зеркала в качестве зеркал, образующих резонансную полость, заставляющую свет колебаться и обеспечивать обратную связь. Излучение, которое генерирует свет, усиливается, и лазерный свет выходит.
Полупроводниковые лазеры работают за счет инжекции носителей. Для лазерного излучения должны выполняться три основных условия:
(1) Для получения достаточного распределения инверсной населенности, т. Е. Количество частиц в состоянии с высокой энергией достаточно больше, чем в состоянии с низкой энергией;
(2) Имеется подходящая резонансная полость, которая может выполнять функцию обратной связи, так что фотоны вынужденного излучения размножаются, тем самым создавая лазерные колебания;
(3) Должно быть соблюдено определенное пороговое условие, чтобы коэффициент усиления фотонов был равен или больше потерь фотонов.
