Οι δίοδοι λέιζερ (LD) είναι ένας τύπος γεννήτριας λέιζερ των οποίων το υλικό εργασίας είναι ημιαγωγός και είναι λέιζερ στερεάς κατάστασης. Οι περισσότερες δίοδοι λέιζερ έχουν παρόμοια δομή με τις γενικές διόδους. Δεδομένου ότι η δίοδος λέιζερ λειτουργεί, η διαδικασία μετατροπής ενέργειας των ηλεκτρονίων περιλαμβάνει μόνο δύο επίπεδα ενέργειας και δεν υπάρχει απώλεια ενέργειας που προκαλείται από το έμμεσο διάκενο ζώνης, επομένως η απόδοση είναι σχετικά υψηλή.
Η τεχνολογική πρόοδος έδωσε τη δυνατότητα στα λέιζερ να εισέλθουν σε διάφορες διαφοροποιημένες αγορές ως επαγγελματικά τεχνικά όργανα. Οι δίοδοι λέιζερ είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία λέιζερ και είναι απλές συσκευές ημιαγωγών. Τα τελευταία 30 χρόνια, η μέση ισχύς της βιομηχανίας διόδων λέιζερ έχει αυξηθεί σημαντικά, ενώ η μέση τιμή ανά watt έχει μειωθεί εκθετικά. Ως αποτέλεσμα, οι δίοδοι λέιζερ αντικαθιστούν ορισμένες υπάρχουσες τεχνολογίες λέιζερ και μη λέιζερ, ενώ επιτρέπουν επίσης να καταστούν δυνατές νέες οπτικές τεχνολογίες. Οι καθιερωμένες περιοχές εφαρμογής για τις διόδους λέιζερ περιλαμβάνουν την αποθήκευση δεδομένων, τις επικοινωνίες δεδομένων και την οπτική άντληση λέιζερ στερεάς κατάστασης. Αντίθετα, η επεξεργασία υλικών και η οπτική ανίχνευση αποτελούν παράδειγμα της ταχείας ανάπτυξης των τμημάτων της αγοράς με πολλές αναδυόμενες εφαρμογές.
Οι δίοδοι λέιζερ περιλαμβάνουν δίοδοι λέιζερ μονής ετεροσύνδεσης (SH), διπλής ετεροσύνδεσης (DH) και κβαντικού φρεατίου (QW). Οι κβαντικές δίοδοι λέιζερ έχουν τα πλεονεκτήματα του χαμηλού ρεύματος κατωφλίου και της υψηλής ισχύος εξόδου, και αποτελούν κύρια προϊόντα στην αγορά. Σε σύγκριση με τις διόδους λέιζερ, οι δίοδοι λέιζερ έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, του μικρού μεγέθους και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Ωστόσο, η ισχύς εξόδου τους είναι μικρή, η γραμμικότητά τους φτωχή και η μονοχρωματικότητά τους δεν είναι πολύ καλή, γεγονός που περιορίζει πολύ την εφαρμογή τους σε συστήματα καλωδιακής τηλεόρασης. Δεν είναι δυνατή η μετάδοση αναλογικών σημάτων πολλαπλών καναλιών, υψηλής απόδοσης. Στη μονάδα backhaul ενός αμφίδρομου οπτικού δέκτη, οι δίοδοι λέιζερ κβαντικών πηγαδιών χρησιμοποιούνται γενικά ως πηγές φωτός για μετάδοση ανερχόμενης ζεύξης.
Ένας μεμονωμένος πομπός λέιζερ μπορεί να παρέχει ισχύ εξόδου που κυμαίνεται από milliwatts έως αρκετά watt. Κάθε πομπός λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνος του, συνδυασμένος σε λωρίδα διόδου λέιζερ για οπτική άντληση λέιζερ στερεάς κατάστασης ή ενσωματωμένος σε μονάδα διόδου λέιζερ. ομάδα για την κάλυψη διαφόρων αναγκών εφαρμογών.
Η δίοδος λέιζερ είναι ένα εξάρτημα λέιζερ ημιαγωγών που χρησιμοποιείται ευρέως στην επικοινωνία οπτικών ινών, την ιατρική θεραπεία, την απεικόνιση και την ανίχνευση ραντάρ. Έχει απλή δομή, ώριμη τεχνολογία, υψηλή ποιότητα και χαμηλή τιμή και χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή και την επιστημονική έρευνα.
Η δομή της διόδου λέιζερ περιλαμβάνει κυρίως πέντε μέρη: περιοχή τύπου P, περιοχή τύπου Ν, περιοχή ανάκλασης τύπου P, περιοχή ανάκλασης τύπου Ν και κοιλότητα λέιζερ. Μεταξύ αυτών, η περιοχή τύπου Ρ και η περιοχή τύπου Ν σχηματίζουν μια διασταύρωση PN και η περιοχή ανάκλασης και η κοιλότητα λέιζερ είναι οπτικές δομές.
Η περιοχή τύπου P και η περιοχή τύπου Ν αποτελούν μέρος της κύριας λειτουργίας της διόδου λέιζερ και είναι επίσης οι καθοριστικοί παράγοντες της φωταύγειας της διόδου λέιζερ. Η περιοχή τύπου Ρ εισάγει ποζιτρόνια στην περιοχή τύπου Ν και η περιοχή τύπου Ν εισάγει ηλεκτρόνια στην περιοχή τύπου Ρ. Αφού δημιουργηθεί η ένωση PN, τα ποζιτρόνια και τα ηλεκτρόνια συνδυάζονται στη σύνδεση PN για να στείλουν φωτόνια για να επιτύχουν φωταύγεια. Προκειμένου να επιτευχθεί ταχεία φωταύγεια, η περιοχή τύπου P και η περιοχή τύπου N θα πρέπει να έχουν υλικά υψηλής ποιότητας και λεπτή τεχνολογία επεξεργασίας.
Η κύρια λειτουργία της περιοχής ανάκλασης τύπου P και της περιοχής ανάκλασης τύπου Ν είναι να ανακλά το λέιζερ έτσι ώστε το λέιζερ να δημιουργεί μια αναλογία στάσιμων κυμάτων στην κοιλότητα του λέιζερ. Στις διόδους λέιζερ, η ανακλαστικότητα της περιοχής ανάκλασης τύπου P και της περιοχής ανάκλασης τύπου Ν είναι διαφορετική. Γενικά, η ανακλαστικότητα της περιοχής ανάκλασης τύπου P είναι πολύ χαμηλή και η ανακλαστικότητα της περιοχής ανάκλασης τύπου Ν είναι πολύ υψηλή. Ένας τέτοιος σχεδιασμός μπορεί να κάνει το λέιζερ να ανακλά πλήρως και να διαχέεται στην κοιλότητα του λέιζερ, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται σχετικά σταθερή εκπομπή λέιζερ ινών μονής λειτουργίας.
Η κοιλότητα λέιζερ είναι το πιο σημαντικό οπτικό μέρος της διόδου λέιζερ και η κύρια λειτουργία της είναι να παρέχει εφέ ενίσχυσης οπτικής ανάδρασης. Η κοιλότητα του λέιζερ αποτελείται γενικά από ανακλαστήρες, ο ένας από τους οποίους είναι ημι-ανακλαστήρας και ο άλλος είναι υψηλός ανακλαστήρας. Η οπτική κοιλότητα που σχηματίζεται μεταξύ αυτών των δύο ανακλαστήρων μπορεί να πραγματοποιήσει τη συνεχή αντανάκλαση των κβαντών φωτός στην κοιλότητα του λέιζερ, ενισχύοντας έτσι το αποτέλεσμα ενίσχυσης του λέιζερ. Ρυθμίζοντας την ανακλαστικότητα του ανακλαστήρα και το μήκος της κοιλότητας του λέιζερ, μπορεί να επιτευχθεί εκπομπή λέιζερ διαφορετικών μηκών κύματος φωτός και ισχύος εξόδου.
Εκτός από τα παραπάνω δομικά χαρακτηριστικά, η δίοδος λέιζερ περιλαμβάνει επίσης αρκετές βοηθητικές δομές, όπως ηλεκτρόδια, υποστρώματα, παράθυρα κ.λπ. Αυτή η δομή δεν είναι το βασικό μέρος της διόδου λέιζερ, αλλά είναι επίσης σημαντική για την απόδοση και την αξιοπιστία του τη δίοδο λέιζερ.
Η δίοδος λέιζερ έχει συμπαγή δομή, αλλά κάθε τμήμα της παίζει ζωτικό ρόλο. Μόνο όταν κάθε εξάρτημα λειτουργεί σε συντονισμό μπορεί να επιτευχθεί γρήγορη και σχετικά σταθερή εκπομπή λέιζερ. Με τη συνεχή πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας, η δομή των διόδων λέιζερ επίσης βελτιώνεται και τελειοποιείται συνεχώς, παρέχοντας καλύτερη υποστήριξη για ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών.
Τα υπέρυθρα λέιζερ χρησιμοποιούνται γενικά στη μέτρηση απόστασης, τον εξοπλισμό φωτισμού, τις επικοινωνίες, τα προσομοιωμένα όπλα κ.λπ. Ο πυρήνας του λέιζερ είναι αναμφίβολα η δίοδος λέιζερ και η ισχύς της διόδου λέιζερ καθορίζει το μέγεθος της ισχύος παλμού.
Η δίοδος λέιζερ έχει επίσης τη δομή μιας συνηθισμένης διόδου, δηλαδή της περιοχής N, της διασταύρωσης PN και της περιοχής P. Όταν εφαρμόζεται τάση προς τα εμπρός στη δίοδο, το φράγμα της σύνδεσης PN θα εξασθενήσει, αναγκάζοντας τα ηλεκτρόνια να εγχυθούν από την περιοχή N μέσω της ένωσης PN στην περιοχή P και να εγχυθούν οπές από την περιοχή P μέσω της σύνδεσης PN. την περιοχή Β. Αυτά τα μη ισορροπημένα ηλεκτρόνια και οι οπές που εγχέονται κοντά στη διασταύρωση PN θα ανασυνδυαστούν, εκπέμποντας έτσι φωτόνια.
Ωστόσο, αυτά τα ενεργητικά φωτόνια είναι τυχαία ως προς το χρόνο και την κατεύθυνση, σε αντίθεση με την «εστίαση» των λέιζερ. Όπως λέει και η παροιμία, η ενότητα είναι δύναμη. Για να «ενωθούν» τα φωτόνια και να παράγουν συνεκτικό φως με σταθερή κατεύθυνση και φάση, πρέπει να πληρούνται δύο προϋποθέσεις: 1. Αρκετά ηλεκτρόνια 2. Συνεπής κατεύθυνση.
Επομένως, εάν μια δίοδος λέιζερ χρειάζεται να εκπέμψει λέιζερ, πρέπει να διεγείρεται από ένα μεγάλο παλμικό ρεύμα και πρέπει να υπάρχει μια δομή κοιλότητας οπτικού συντονισμού για να διασφαλιστεί ότι τα ηλεκτρόνια έχουν σταθερή κατεύθυνση. Αυτή είναι η απλή αρχή μιας διόδου λέιζερ.
Η διεύθυνσή μας
B-1507 Ruiding Mansion, No. 200 Zhenhua Rd, Xihu District
Αριθμός τηλεφώνου
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
