近幾十年來，半導(dǎo)體激光器發(fā)展十分迅速，而且在各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。關(guān)于它的作用您是否在期待了解呢?下面核心編輯向您介紹有關(guān)半導(dǎo)體激光器的工作原理及其廣泛的應(yīng)用。
一、激光器
半導(dǎo)體激光(Semiconductor laser)在1962年被成功激發(fā)，在1970年實(shí)現(xiàn)室溫下連續(xù)輸出。后來經(jīng)過改良，開發(fā)出雙異質(zhì)接合型激光及條紋型構(gòu)造的激光二極管(Laser diode)等，廣泛使用于光纖通信、光盤、激光打印機(jī)、激光掃描器、激光指示器(激光筆)，是目前生產(chǎn)量最大的激光器。由于半導(dǎo)體激光器的體積小、結(jié)構(gòu)簡單、輸入能量低、壽命較長、易于調(diào)制及價格低廉等優(yōu)點(diǎn), 使得它目前在各個領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。
激光二極體的優(yōu)點(diǎn)有：效率高、體積小、重量輕且價格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%，P-N型也達(dá)到數(shù)%~25%，總而言之能量效率高是其最大特色。另外，它的連續(xù)輸出波長涵蓋了紅外線到可見光范圍，而光脈沖輸出達(dá)50W(脈寬100ns)等級的產(chǎn)品也已商業(yè)化，作為激光雷達(dá)或激發(fā)光源可說是非常容易使用的激光的例子。
二、工作原理
半導(dǎo)體激光器是依靠注入載流子工作的，發(fā)射激光必須具備三個基本條件：
(1)要產(chǎn)生足夠的 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，即高能態(tài)粒子數(shù)足夠的大于處于低能態(tài)的粒子數(shù);
(2)有一個合適的諧振腔能夠起到反饋?zhàn)饔茫故芗ぽ椛涔庾釉錾�，從而產(chǎn)生激光震蕩;
(3)要滿足一定的閥值條件，以使光子增益等于或大于光子的損耗。
半導(dǎo)體激光器工作原理是激勵方式，利用半導(dǎo)體物質(zhì)(即利用電子)在能帶間躍遷發(fā)光，用半導(dǎo)體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋，產(chǎn)生光的輻射放大，輸出激光。
半導(dǎo)體激光器優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、耗電少、效率高等。
三、半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用
由于半導(dǎo)體激光器體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電光效率高，壽命長，易于調(diào)制和價格低等優(yōu)點(diǎn)，使得它的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。
在光纖通訊中，半導(dǎo)體激光器是光纖通訊系統(tǒng)的唯一實(shí)用化的光源，而且光纖通訊已經(jīng)成為當(dāng)代通訊的主流。到如今，它是當(dāng)前光通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、最為重要的光源。
在激光測距中，半導(dǎo)體激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準(zhǔn)確，其誤差僅為其它光學(xué)測距儀的五分之一到數(shù)百分之一。
在精密儀器加工中，借助Q開關(guān)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的高能量超短光脈沖，可以對集成電路進(jìn)行切割、打孔等。而在一般機(jī)械加工中，大功率半導(dǎo)體激光器也開始用于在軟釬焊、材料表面相變硬化、材料表面熔覆、材料連接、鈦合金表面處理、工程材料表面親潤特性改進(jìn)、激光清潔、輔助機(jī)械加工等。
光集成的信息存儲應(yīng)用中，人們采用短激光波長讀出光盤的內(nèi)容，采用藍(lán)、綠激光來提高光盤的存儲密度。
在信息處理應(yīng)用中，表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器二維陣列是光并行處理系統(tǒng)的理想光源，且用于光計算機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。
半導(dǎo)體激光器在軍事上的應(yīng)用主要為激光雷達(dá)、激光測距、激光引信、激光制導(dǎo)跟蹤、激光瞄準(zhǔn)和激光陀螺等。
此外，半導(dǎo)體激光器還運(yùn)用在環(huán)境檢測和醫(yī)療中。在環(huán)境檢測中，通過分析光譜來分析環(huán)境氣體，從而監(jiān)測大氣污染、汽車尾氣等。在醫(yī)療方面，半導(dǎo)體激光除了用于軟組織切除，組織接合，凝固和汽化等外，還用于激光動力學(xué)治療，將與腫瘤有親和性的光敏物質(zhì)有選擇地聚集在癌組織內(nèi)，通過半導(dǎo)體激光的照射，使癌組織壞死，而對健康組織毫無損害。
雙通道恒流恒功率P型半導(dǎo)體激光驅(qū)動器LDA1-CP1
可用于驅(qū)動P型激光器的恒定功率激光控制器，其特點(diǎn)：高效率: >90%;最大輸出電流: 2A;不需要散熱器;電流和功率可控，具有調(diào)制和監(jiān)測功能;電流輸出噪聲: 0.05%;高穩(wěn)定性: 100ppm/ C;無電磁干擾;高集成體積小;DIP 封裝;無鉛工藝通過 RoHS 驗(yàn)證。
使用PWM(脈寬調(diào)制)在輸出，效率可以高達(dá)到90%以上，無需散熱片，
雙通道控制，輸出電流和激光功率可以由兩個單獨(dú)的輸入電壓進(jìn)行線性設(shè)置并可以同時由兩個單獨(dú)的輸出電壓線性監(jiān)測。
高穩(wěn)定低噪聲的2.5V參考電壓可以作為外部設(shè)備的穩(wěn)定參考使用。該產(chǎn)品
廣泛應(yīng)用于DPSSL, EDFA, 激光二極管等。
終上所述，半導(dǎo)體激光器已發(fā)展半個世紀(jì)，而且取得了驕人的成績。由于其體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電光效率高，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于通信、軍事、機(jī)械加工等領(lǐng)域。經(jīng)過核心編輯的介紹你了解多少呢?如果有需要探討的地方請不要客氣與我們聯(lián)系哦!
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