Laserske diode (LD) so vrsta laserskega generatorja, katerega delovni material je polprevodnik, in so polprevodniški laserji. Večina laserskih diod je po strukturi podobna splošnim diodam. Ker laserska dioda deluje, proces pretvorbe energije elektronov vključuje le dve energijski ravni in ni izgube energije zaradi posredne vrzeli v pasu, zato je učinkovitost razmeroma visoka.
Tehnološki napredek je laserjem omogočil vstop na različne raznolike trge kot profesionalni tehnični instrumenti. Laserske diode so najbolj razširjena laserska tehnologija in so preproste polprevodniške naprave. V zadnjih 30 letih se je povprečna moč industrije laserskih diod znatno povečala, medtem ko je povprečna cena na vat eksponentno upadla. Posledično laserske diode nadomeščajo nekatere obstoječe laserske in nelaserske tehnologije, hkrati pa omogočajo nove optične tehnologije. Uveljavljena področja uporabe laserskih diod vključujejo shranjevanje podatkov, podatkovno komunikacijo in optično črpanje polprevodniških laserjev. Nasprotno pa obdelava materialov in optično zaznavanje ponazarjata hiter razvoj tržnih segmentov s številnimi nastajajočimi aplikacijami.
Laserske diode vključujejo laserske diode z enojno heterospojnico (SH), dvojno heterospojnico (DH) in lasersko diodo s kvantno jamo (QW). Kvantne laserske diode imajo prednosti nizkega praga toka in visoke izhodne moči ter so glavni izdelki na trgu. V primerjavi z laserskimi diodami imajo laserske diode prednosti visoke učinkovitosti, majhnosti in dolge življenjske dobe. Vendar pa je njihova izhodna moč majhna, njihova linearnost je slaba in njihova monokromatičnost ni zelo dobra, kar močno omejuje njihovo uporabo v sistemih kabelske televizije. Ne more prenašati večkanalnih, visokozmogljivih analognih signalov. V zalednem modulu dvosmernega optičnega sprejemnika se laserske diode s kvantno vrtino običajno uporabljajo kot svetlobni viri za prenos navzgor.
Posamezen laserski oddajnik lahko zagotovi izhodno moč v razponu od milivatov do nekaj vatov. Vsak laserski oddajnik se lahko uporablja sam, kombiniran v laserski diodni trak za optično črpanje polprevodniških laserjev ali integriran v modul laserske diode. skupina za izpolnjevanje različnih aplikacijskih potreb.
Laserska dioda je polprevodniška laserska komponenta, ki se pogosto uporablja v komunikaciji z optičnimi vlakni, zdravljenju, prikazovanju in radarskem zaznavanju. Ima preprosto strukturo, zrelo tehnologijo, visoko kakovost in nizko ceno ter se pogosto uporablja v industrijski proizvodnji in znanstvenih raziskavah.
Struktura laserske diode vključuje predvsem pet delov: območje tipa P, območje tipa N, odbojno območje tipa P, odbojno območje tipa N in lasersko votlino. Med njimi območje tipa P in območje tipa N tvorita spoj PN, območje refleksije in laserska votlina pa sta optični strukturi.
Področja tipa P in območje tipa N sta del glavne funkcije laserske diode in sta tudi odločilna faktorja luminiscence laserske diode. Območje tipa P uvaja pozitrone v območje tipa N, območje tipa N pa elektrone v območje tipa P. Ko se ustvari PN spoj, se pozitroni in elektroni združijo v PN spoju, da pošljejo fotone, da dosežejo luminiscenco. Da bi dosegli hitro luminiscenco, morata imeti območje tipa P in območje tipa N visokokakovostne materiale in občutljivo tehnologijo obdelave.
Glavna funkcija odbojnega območja P-tipa in odbojnega območja N-tipa je odboj laserja, tako da laser ustvari razmerje stoječih valov v laserski votlini. Pri laserskih diodah je odbojnost odbojnega območja tipa P in odbojnega območja tipa N različna. Na splošno je odbojnost odbojnega območja tipa P zelo nizka, odbojnost odbojnega območja tipa N pa zelo visoka. Takšna zasnova lahko povzroči, da se laser v celoti odbije in razprši v laserski votlini, tako da se doseže razmeroma stabilno lasersko oddajanje enomodnega vlakna.
Laserska votlina je najpomembnejši optični del laserske diode, njena glavna funkcija pa je zagotoviti učinek ojačanja optične povratne informacije. Laserska votlina je na splošno sestavljena iz reflektorjev, od katerih je eden pol-reflektor, drugi pa visoko-reflektor. Optična votlina, oblikovana med tema dvema reflektorjema, lahko realizira neprekinjen odboj svetlobnih kvantov v laserski votlini, s čimer se poveča učinek ojačitve laserja. S prilagajanjem odbojnosti reflektorja in dolžine laserske votline je mogoče doseči lasersko sevanje različnih valovnih dolžin svetlobe in izhodnih moči.
Poleg zgornjih strukturnih značilnosti vključuje laserska dioda tudi več pomožnih struktur, kot so elektrode, substrati, okna itd. Ta struktura ni osrednji del laserske diode, vendar je pomembna tudi za delovanje in zanesljivost lasersko diodo.
Laserska dioda ima kompaktno strukturo, vendar ima vsak njen del pomembno vlogo. Le če vsi deli delujejo usklajeno, je mogoče doseči hitro in razmeroma stabilno lasersko sevanje. Z nenehnim napredkom znanosti in tehnologije se tudi struktura laserskih diod nenehno izboljšuje in izpopolnjuje, kar zagotavlja boljšo podporo za širši nabor aplikacij.
Infrardeči laserji se običajno uporabljajo pri merjenju razdalje, opremi za razsvetljavo, komunikacijah, simuliranem orožju itd. Jedro laserja je nedvomno laserska dioda, moč laserske diode pa določa velikost moči impulza.
Tudi laserska dioda ima strukturo navadne diode, in sicer N regijo, PN spoj in P regijo. Ko je na diodo priključena napetost naprej, bo pregrada PN spoja oslabljena, zaradi česar se elektroni vbrizgajo iz območja N skozi PN spoj v območje P, luknje pa iz področja P skozi PN spoj v regija N. Ti neuravnoteženi elektroni in luknje, vbrizgani blizu PN spoja, se bodo rekombinirali in tako oddajali fotone.
Vendar pa so ti energetski fotoni naključni v času in smeri, za razliko od "fokusiranja" laserjev. Kot pravi pregovor, je v enotnosti moč. Da se fotoni "združijo" in proizvedejo koherentno svetlobo z dosledno smerjo in fazo, morata biti izpolnjena dva pogoja: 1. Dovolj elektronov 2. Dosledna smer.
Če mora torej laserska dioda oddajati laser, jo mora vzbujati pulzni velik tok in obstajati mora struktura optične resonančne votline, ki zagotavlja, da imajo elektroni enakomerno smer. To je preprost princip laserske diode.
Naš naslov
Dvorec B-1507 Ruiding, št. 200 Zhenhua Rd, okrožje Xihu
Telefonska številka
0086 181 5840 0345
E-pošta
info@brandnew-china.com
