在發(fā)光原理上的差別:LED是利用注入有源區(qū)的載流子自發(fā)輻射復(fù)合發(fā)光,而LD是受激輻射復(fù)合發(fā)光。發(fā)光二極管發(fā)出的光子的方向,相位是隨機的,激光二極管發(fā)出的光子是同方向,同相位。LED是LightEmittingDiode(發(fā)光二極管)的縮寫。***見于日常生活中,如家用電器的指示燈,汽車后防霧燈等。LED的**顯著特點是使用壽命長,光電轉(zhuǎn)換效能高。其原下上在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。激光二極管發(fā)射的激光有可能對人眼造成傷害。大規(guī)模激光二極管商家
特色當(dāng)激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時,發(fā)光機制主要是自發(fā)放射,光譜分散較廣,頻寬大約在100到500埃(埃=10-1奈米,原子直徑的數(shù)量級就是幾個?!抵g。但當(dāng)電流密度超過臨界值時,就開始產(chǎn)生振蕩,***只剩下少數(shù)幾個模態(tài),而頻寬也減小到30埃以下。而且,激光二極管的消耗功率極小,以雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光為例,比較大的額定電壓通常低于2伏特,輸入電流則在15到100毫安之間,消耗功率往往不到一瓦特,而輸出功率達數(shù)十毫瓦特以上。激光二極管的特色之一,是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強弱。因為輸出光功率與輸入電流之間多為線性關(guān)系,所以激光二極管可以采用模擬或數(shù)字電流直接調(diào)制輸出光的強弱,省掉昂貴的調(diào)制器,使二極管的應(yīng)用更加經(jīng)濟實惠。重慶激光二極管供應(yīng)可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。
產(chǎn)生激光的三個條件是:實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足闡值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn),在半導(dǎo)體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運到導(dǎo)帶。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn),通常采用重摻雜的 P 型和N 型材料構(gòu)成 PN 結(jié),這樣在外加電壓作用下,在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)一在高費米能級 EFC 以下導(dǎo)帶中貯存著電子,而在低費米能級 EFV 以上的價帶中貯存著空穴。實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件,但不是充分條件。要產(chǎn)生激光,還要有損耗極小的諧振腔,諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡,***物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射,不斷引起新的受激輻射,使其不斷被放大。只有受激輻射放
由于電子與空六的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時,一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子-空六對附近,就能激勵二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腦兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時,就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光--激光,這就是激光二極管的簡單原理隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展,目前實際使用的半導(dǎo)體激光二極管具有復(fù)雜的多層結(jié)常用的激光二極管有兩種:?PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時會帶來量子噪聲。?雪朋光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠,但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比,光檢測器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。如果激光二極管通過放大得到的增益(Gain)高于內(nèi)部損耗和磁鏡損耗,則產(chǎn)生振蕩。即存在振蕩電流閾值。
半導(dǎo)體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。常用參數(shù)⑴波長:即激光管工作波長,目前可作光電開關(guān)用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵閾值電流Ith:即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流,對一般小功率激光管而言,其值約在數(shù)十毫安,具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下。⑶工作電流Iop:即激光管達到額定輸出功率時的驅(qū)動電流,此值對于設(shè)計調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要。⑷垂直發(fā)散角θ⊥:激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度,一般在15?~40?左右。⑸水平發(fā)散角θ∥:激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度,一般在6?~10?左右。⑹監(jiān)控電流Im:即激光管在額定輸出功率時,在PIN管上流過的電流。激光二極管在計算機上的光盤驅(qū)動器,激光打印機中的打印頭,條形碼掃描儀,激光測距、激光醫(yī)療,光通訊,激光指示等小功率光電設(shè)備中得到了***的應(yīng)用,在舞臺燈光、激光手術(shù)、激光焊接和激光武器等大功率設(shè)備中也得到了應(yīng)用。激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。大規(guī)模激光二極管商家
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半導(dǎo)體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。激光二極管本質(zhì)上是一個半導(dǎo)體二極管,按照PN結(jié)材料是否相同,可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優(yōu)點,是目前市場應(yīng)用的主流產(chǎn)品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點,但其輸出功率?。ㄒ话阈∮?mW),線性差、單色性不太好,使其在有線電視系統(tǒng)中的應(yīng)用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號。在雙向光接收機的回傳模塊中,上行發(fā)射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。大規(guī)模激光二極管商家
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