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半導(dǎo)體模�
閱讀�3992�(shí)間:2017-11-17 10:14:21

  半導(dǎo)�模塊是以一定的半導(dǎo)體材�做工作物�(zhì)而產(chǎn)生受激�(fā)射作用的器件。是半導(dǎo)�激光器里面的一部分�

原理

  半導(dǎo)體激光器人通常也叫半導(dǎo)體模塊�
  其工作原理是,通過一定的激�(lì)方式,在半�(dǎo)體物�(zhì)的能�(�(dǎo)帶與�(jià)�)之間,或者半�(dǎo)體物�(zhì)的能帶與雜質(zhì)(受主或施�)能級(jí)之間,�(shí)�(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn),�(dāng)處于粒子�(shù)反轉(zhuǎn)狀�(tài)的大量電子與空穴�(fù)合時(shí),便產(chǎn)生受激�(fā)射作�.半導(dǎo)體激光器的激�(lì)方式主要有三�,即電注入�,光泵式和高能電子束激�(lì)�.電注入式半導(dǎo)體激光器,一般是由GaAS(砷化�),InAS(砷化�),Insb(銻化�)等材料制成的半導(dǎo)體面�(jié)型二極管,沿正向偏壓注入電流�(jìn)行激�(lì),在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激�(fā)�.光泵式半�(dǎo)體激光器,一般用N型或P型半�(dǎo)體單�(如GaAS,InAs,InSb�)做工作物�(zhì),以其他激光器�(fā)出的激光作光泵激�(lì).高能電子束激�(lì)式半�(dǎo)體激光器,一般也是用N型或者P型半�(dǎo)體單�(如PbS,CdS,ZhO�)做工作物�(zhì),通過由外部注入高能電子束�(jìn)行激�(lì).在半�(dǎo)體激光器件中,目前性能較好,�(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)�(jié)�(gòu)的電注入式GaAs二極管激光器.

因素

  半導(dǎo)體光電器件的工作波長是和制作器件所用的半導(dǎo)體材料的種類相關(guān)�。半�(dǎo)體材料中存在著導(dǎo)帶和�(jià)�,導(dǎo)帶上面可以讓電子自由�(yùn)�(dòng),而價(jià)帶下面可以讓空穴自由�(yùn)�(dòng),導(dǎo)帶和�(jià)帶之間隔著一條禁�,當(dāng)電子吸收了光的能量從�(jià)帶跳躍到�(dǎo)帶中去時(shí),就把光的能量變成了電,而帶有電能的電子從導(dǎo)帶跳回價(jià)�,又可以把電的能量變成光,這時(shí)材料禁帶的寬度就決定了光電器件的工作波長。材料科�(xué)的發(fā)展使我們能采用能帶工程�(duì)半導(dǎo)體材料的能帶�(jìn)行各種精巧的裁剪,使之能滿足我們的各種需要并為我們做更多的事�,也能使半導(dǎo)體光電器件的工作波長突破材料禁帶寬度的限制擴(kuò)展到更寬的范圍�

模塊特點(diǎn)

  半導(dǎo)體模塊工作原理是激�(lì)方式,利用半�(dǎo)體物�(zhì)(既利用電�)在能帶間躍遷�(fā)�,用半導(dǎo)體晶體的解理面形成兩�(gè)平行反射鏡面作為反射�,組成諧振腔,使光振蕩、反�、產(chǎn)生光的輻射放大,輸出激��
  半導(dǎo)體模塊激光器�(yōu)�(diǎn)是體積小,重量輕,運(yùn)�(zhuǎn)可靠,耗電�,效率高等特�(diǎn)

模塊功率

  半導(dǎo)體模塊激光器的功率從幾瓦到幾千瓦不等。激光打�(biāo)�(jī)常用50W�75W�100W半導(dǎo)體模�。對(duì)于端面泵浦的半導(dǎo)體模塊則一般使用幾�。一般采�20W

�(guān)�

  激光器的腔體可以有諧振腔和外腔之分。在諧振腔里,激光器的損耗有很多種類,比如偏折損�,法布里珀羅諧振腔就有較大偏折損耗,而共焦腔的偏折損耗較�,適合于小功率連續(xù)輸出激�,還比如反轉(zhuǎn)粒子的無輻射躍遷損耗(這類損耗可以歸為白噪聲)等等之類的,都是腔長長損耗大。激光器閾值電流不過就是能讓激光器起振的電�,諧振腔長短的不同可以使得閾值電流有所不同,半�(dǎo)體激光器�,像邊發(fā)射激光器腔長較長,閾值電流相�(duì)較大,而垂直腔面發(fā)射激光器腔長極短,閾值電流就非常低了。這些都不是一兩句話可以說的清楚的,它們各自的速率方程也都不同,不是一兩�(gè)式子能解釋的。另外諧振腔長度不同也可以達(dá)到選模的作用,即輸出激光的頻率不同�

常用參數(shù)

  半導(dǎo)體激光器的常用參�(shù)可分為:波長、閾值電流Ith 、工作電流Iop 、垂直發(fā)散角θ�、水平發(fā)散角θ∥、監(jiān)控電流Im �
 ?�?)波長:即激光管工作波長,目前可作光電開�(guān)用的激光管波長�635nm�650nm�670nm、激光二極管690nm�780nm�810nm�860nm�980nm��
 ?�?)閾值電流Ith :即激光管開始�(chǎn)生激光振蕩的電流,對(duì)一般小功率激光管而言,其值約在數(shù)十毫安,具有�(yīng)變多量子阱結(jié)�(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下�
 ?�?)工作電流Iop :即激光管�(dá)到額定輸出功率時(shí)的驅(qū)�(dòng)電流,此值對(duì)于設(shè)�(jì)�(diào)試激光驅(qū)�(dòng)電路較重要�
  �4)垂直發(fā)散角θ⊥:激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN�(jié)方向張開的角�,一般在15?~40?左右�
  �5)水平發(fā)散角θ∥:激光二極管的發(fā)光帶在與PN�(jié)平行方向所張開的角�,一般在6?~ 10?左右�
 ?�?)監(jiān)控電流Im :即激光管在額定輸出功率時(shí),在PIN管上流過的電��
  激光二極管在計(jì)算機(jī)上的光盤�(qū)�(dòng)�,激光打印機(jī)中的打印頭,條形碼掃描儀,激光測(cè)距、激光醫(yī)�,光通訊,激光指示等小功率光電設(shè)備中得到了廣泛的�(yīng)�,在舞臺(tái)燈光、激光手�(shù)、激光焊接和激光武器等大功率設(shè)備中也得到了�(yīng)用�

維庫電子�,電子知�(shí),一查百��

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