kaj pomeni laserska dioda?
LASER je nekakšen vir svetlobe, izumljen v šestdesetih letih 20. LASER je okrajšava za" v angleščini. Obstaja veliko vrst laserjev, ki so veliki do nekaj nogometnih igrišč in majhni do zrna riža ali soli. Plinski laser ima helij-neonski laser in argonski laser; polprevodniški laser ima rubinasti laser; Polprevodniški laserji imajo laserske diode, kot so tiste v CD predvajalnikih, DVD predvajalnikih in CD-ROM-ih. Vsak laser ima svoj edinstven način proizvajanja laserske svetlobe. Laserji imajo številne lastnosti: najprej so laserji enobarvni ali enofrekvenčni. laserji, ki lahko istočasno proizvajajo različne frekvence, vendar so ti laserji izolirani in se uporabljajo ločeno. "val vlaka GG";. Laser je spet zelo koncentriran, kar pomeni, da mora iti daleč, preden se lahko razprši ali konvergira.
Spodbujena emisija polprevodniških naprav se realizira z vbrizgavanjem PN stika in ima značilnosti polprevodniških naprav: majhen volumen, enostavna struktura, visoka učinkovitost in neposredna modulacija, vendar izhodna moč, monokromnost in smer niso tako dobri kot drugi laserji.
Tri komponente stimulirane emisije so: laserski material, porazdelitev inverzije števila delcev in resonančna votlina. Samo polprevodniški materiali z neposrednim pasovnim pasom lahko tvorijo lasersko diodo, vključno s Ⅴ - Ⅴ sestavljenim polprevodnikom (GaAs, InP itd.) In tremi juani, štirimi trdna raztopina juana (Ga1 xAlxAs, In1 - xGaxAs1 yPy itd.), Ⅳ - Ⅵ trdna raztopina sestavljene (Pb1 - xSnxTe itd.). Po smeri monokristala, rezanju in poliranju se na določenem kristalu izvede PN spoj površino, kot je (001) z difuzijo ali različnimi epitaksialnimi metodami ali metodami kemičnega nanašanja hlapov.
Jeseni 1962 je bila prvič razvita homojunkcijska GaAs laserska dioda impulznega impulza pod 77K. Leta 1964 je bila njena delovna temperatura povišana na sobno temperaturo. leta 1970 neprekinjeno delati z lasersko diodo ga1-xalxas / GaAs z dvojno heterojukcijo (DH). Od takrat se je laserska dioda hitro razvijala. Pričakovana življenjska doba laserske diode Ga1-xAlxAs / GaAsDH se je leta 1975 povečala na več kot 105 ur. Dolgovalna DH laserska dioda in1-xgaxas1-ypy / InP je prav tako dosegla pomemben napredek, s čimer je spodbudila razvoj komunikacije z optičnimi vlakni in druge aplikacije.
V smeri PN stika obstajajo homogeni vozel, enojna heterostruktura, dvojna heterogenost oziroma meja, velika votlina itd. Ali palica v strukturi ravnine PN spoja (npr. Elektroda, ravna palica, protoni v palico palice, substrat žlebastega utora, stopnice, zakopani vodoravni drog, drog, kompresijska palica itd.); Resonator je v obliki fabry-perotove votline, povratne razporeditve in Bragg-ovega odseva. Z različnimi neustreznimi polprevodniškimi heterostrukturnimi rešetkami jih uporabite v prepovedanem pasu širina in razlika lomnega količnika, lahko skoraj v celoti prideta v navpični smeri pn križišča nosilnega omejevanja in optičnega omejevanja. Različne palice, vzporedne s smerjo križišča, lahko usmerjajo tok na ozko območje in zagotavljajo valovod ali indeks loma valovod.Te strukturne izboljšave so močno izboljšale delovanje laserske diode.
Laserska dioda je v bistvu polprevodniška dioda, glede na pn spoj je isti material, ki jo lahko razdelimo na homogeni spoj laserske diode, enojni heterojunction (SH), dvojno heterostrukturo (DH) in laser s kvantno vdolbino (GG # 39; ve) Dioda.Kvantno dobro laser dioda ima prednost nizkega praga toka in visoke izhodne moči, ki je glavni izdelek trenutne tržne uporabe.
V primerjavi z laserjem ima laserska dioda prednosti velikega izkoristka, majhne prostornine, dolge življenjske dobe, vendar je njena izhodna moč majhna (običajno manj kot 2 mw), linearna, slaba enobarvnost, zelo dobra, zaradi česar je omejena pri uporabi kabla TV sistem ne more oddajati večkanalnih, visoko zmogljivih analognih signalov. V odmevnem modulu dvosmernega optičnega sprejemnika se kot vir svetlobe uporablja laserska dioda s kvantnimi jamicami.
Struktura laserske diode
Struktura in simbol laserske diode sta prikazana na sliki 1.
Fizična zgradba laserske diode je v križišču diode, ki ima plast svetlobe med aktivnostjo polprevodnika in njegovim koncem po poliranju ima delno odbojno funkcijo, s čimer tvori optični resonator. V primeru pozitivne pristranskosti LED DE facto oddaja svetlobo do optične votline in v interakciji z njo, kar dodatno spodbuja enojno valovno dolžino svetlobe, ki se oddaja iz fizikalnih lastnosti stičišča, povezanih z materialom te vrste svetlobe.
Princip delovanja polprevodniške laserske diode je teoretično enak plinskemu laserju. Slika 1 (b) je simbol laserske diode. Laserska dioda se uporablja v optičnem diskovnem pogonu računalnika in tisk prvega razreda Majhna fotoelektrična naprava v laserskem tiskalniku se pogosto uporablja.
Diagrami in simboli laserske diode
Preprost princip laserske diode
Emisija svetlobe v polprevodnikih običajno izvira iz spojine nosilca. Ko dodajamo polprevodniški PN-spoj s pozitivno napetostjo, oslabimo pn-prehodno pregrado in prisilimo elektrone iz PN-območja vbrizga za območje PN-stika, luknjo iz P-območja v N po območju PN-stika, v bližini vbrizga pn stika neravnovesni elektroni in luknje se bodo zgodile spojine in s tem oddaja valovno dolžino za lambda fotone, njegova formula je naslednja:
Lambda=hc / Npr. (1)
V formuli: h - Planckova konstanta; C - svetlobna hitrost; Npr. - širina pasu polprevodnika.
Ta pojav se imenuje spontano sevanje zaradi spontane rekombinacije elektronov in lukenj. Ko fotoni, ki nastanejo s spontanim sevanjem skozi polprevodnik, lahko po izstrelitvi elektronske luknje v bližini motivirajo spojino, da generira nove fotone, foton povzroči je navdihnil nosilno spojino in novi foton se imenuje stimulirano sevanje. Če je vbrizgalni tok dovolj velik, je porazdelitev nosilca, ki je nasprotna stanju toplotnega ravnovesja, obratna številu delcev. Kot nosilec aktivne plasti v primeru velikega števila inverzije majhna količina fotonov, ki nastanejo zaradi spontanega sevanja, ki ga povzročata dve prečni izmenični sevalni refleksni votlini, frekvenčno selektivne resonance, ki jo povzročijo pozitivne povratne informacije, ali pa dobiček na določeni frekvenci je večja od absorpcijske izgube, se lahko koherentna svetloba iz PN-sevanja oddaja z dobro spektralno črto - laserjem, kar je preprosto načelo laserske diode.
Z razvojem tehnologije ima trenutno uporabljena polprevodniška laserska dioda zapleteno večplastno strukturo. Slika 2 je struktura polprevodniške laserske diode rdeče svetlobe podjetja Sanyo na Japonskem. 3 je pogled na odsek majhne močne laserske cevi. Vidno je, da je laserski čip pritrjen na hladilno telo, ki se uporablja za odvajanje toplote. Fotodioda PIN je pritrjena na spodnji del sedeža cevi v bližini laserskega čipa. Slika 4 za videz navadne laserske diode, slika prikazuje, laserska cev majhne moči ima tri nožice, to je zato, ker cev vsebuje tudi fotodiodo, delovni tok se uporablja za nadzor laserske cevi.