Laserdiodit (LD) ovat eräänlainen lasergeneraattori, jonka työmateriaali on puolijohde ja ovat puolijohdelasereita. Useimmat laserdiodit ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin yleisdiodit. Koska laserdiodi toimii, elektronien energianmuuntoprosessissa on vain kaksi energiatasoa, eikä epäsuoran kaistavälin aiheuttama energiahäviö ole, joten hyötysuhde on suhteellisen korkea.
Teknologinen kehitys on mahdollistanut lasereiden pääsyn useille monipuolisille markkinoille ammattimaisina teknisinä instrumentteina. Laserdiodit ovat yleisimmin käytetty lasertekniikka ja yksinkertaisia puolijohdelaitteita. Viimeisten 30 vuoden aikana laserdioditeollisuuden keskimääräinen teho on kasvanut merkittävästi, kun taas keskihinta wattia kohden on laskenut eksponentiaalisesti. Tämän seurauksena laserdiodit korvaavat joitain olemassa olevia laser- ja ei-lasertekniikoita ja mahdollistavat samalla uusien optisten tekniikoiden käytön. Laserdiodien vakiintuneita sovellusalueita ovat tiedon tallennus, tiedonsiirto ja solid-state lasereiden optinen pumppaus. Sitä vastoin materiaalinkäsittely ja optinen tunnistus ovat esimerkki markkinasegmenttien nopeasta kehityksestä, jossa on monia uusia sovelluksia.
Laserdiodit sisältävät yhden heteroliitoksen (SH), kaksoisheteroliitoksen (DH) ja kvanttikuoppalaserdiodit (QW). Kvanttilaserdiodien etuna on alhainen kynnysvirta ja suuri lähtöteho, ja ne ovat markkinoiden valtavirtatuotteita. Laserdiodeihin verrattuna laserdiodien etuna on korkea hyötysuhde, pieni koko ja pitkä käyttöikä. Niiden lähtöteho on kuitenkin pieni, lineaarisuus heikko ja monokromaattisuus ei ole kovin hyvä, mikä rajoittaa suuresti niiden käyttöä kaapelitelevisiojärjestelmissä. Ei voi lähettää monikanavaisia, tehokkaita analogisia signaaleja. Kaksisuuntaisen optisen vastaanottimen backhaul-moduulissa kvanttikuippalaserdiodeja käytetään yleensä valonlähteinä uplink-lähetyksessä.
Yksi lasersäteilijä voi tarjota tehon, joka vaihtelee milliwateista useisiin watteihin. Jokaista lasersäteilijää voidaan käyttää yksinään, yhdistää laserdiodinauhaksi solid-state-laserien optiseen pumppaamiseen tai integroida laserdiodimoduuliin. ryhmä vastaamaan erilaisiin sovellustarpeisiin.
Laserdiodi on puolijohdelaserkomponentti, jota käytetään laajalti valokuituviestinnässä, lääketieteellisessä hoidossa, näytössä ja tutkan havaitsemisessa. Sillä on yksinkertainen rakenne, kypsä tekniikka, korkea laatu ja alhainen hinta, ja sitä käytetään laajalti teollisessa tuotannossa ja tieteellisessä tutkimuksessa.
Laserdiodin rakenne sisältää pääasiassa viisi osaa: P-tyypin alue, N-tyypin alue, P-tyypin heijastusalue, N-tyypin heijastusalue ja laserontelo. Niistä P-tyypin alue ja N-tyypin alue muodostavat PN-liitoksen ja heijastusalue ja laserontelo ovat optisia rakenteita.
P-tyypin alue ja N-tyypin alue ovat osa laserdiodin päätoimintoa ja ovat myös laserdiodin luminesenssin määrääviä tekijöitä. P-tyypin alue tuo positroneja N-tyypin alueelle ja N-tyypin alue elektroneja P-tyypin alueelle. Kun PN-liitos on muodostettu, positronit ja elektronit yhdistyvät PN-liitoksessa lähettääkseen fotoneja luminesenssin saavuttamiseksi. Nopean luminesenssin saavuttamiseksi P-tyypin alueella ja N-tyypin alueella tulisi olla korkealaatuisia materiaaleja ja herkkä käsittelytekniikka.
P-tyypin heijastusalueen ja N-tyypin heijastusalueen päätehtävä on heijastaa laser niin, että laser muodostaa seisovan aallon suhteen laseronteloon. Laserdiodeissa P-tyypin heijastusalueen ja N-tyypin heijastusalueen heijastavuus on erilainen. Yleensä P-tyypin heijastusalueen heijastavuus on hyvin alhainen ja N-tyypin heijastusalueen heijastavuus on erittäin korkea. Tällainen rakenne voi saada laserin täysin heijastumaan ja diffuusoitumaan laserontelossa, jotta saavutetaan suhteellisen vakaa yksimuotokuitulasersäteily.
Laserontelo on laserdiodin tärkein optinen osa, ja sen päätehtävänä on tarjota optista palautetta vahvistavaa vaikutusta. Laserontelo koostuu yleensä heijastimista, joista toinen on puoliheijastin ja toinen korkeaheijastin. Näiden kahden heijastimen väliin muodostuva optinen onkalo voi toteuttaa valokvanttien jatkuvan heijastuksen laserontelossa, mikä tehostaa laserin vahvistusvaikutusta. Säätämällä heijastimen heijastavuutta ja laserontelon pituutta voidaan saavuttaa eri valon aallonpituuksien ja lähtötehojen laseremissio.
Edellä mainittujen rakenteellisten ominaisuuksien lisäksi laserdiodi sisältää myös useita apurakenteita, kuten elektrodeja, substraatteja, ikkunoita jne. Tämä rakenne ei ole laserdiodin ydinosa, mutta se on tärkeä myös laitteen suorituskyvyn ja luotettavuuden kannalta. laserdiodi.
Laserdiodilla on kompakti rakenne, mutta jokaisella sen osalla on tärkeä rooli. Vain kun jokainen osa toimii koordinoidusti, voidaan saavuttaa nopea ja suhteellisen vakaa lasersäteily. Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen myötä myös laserdiodien rakennetta parannetaan ja täydennetään jatkuvasti, mikä tarjoaa paremman tuen laajemmille sovelluksille.
Infrapunalasereita käytetään yleisesti etäisyysmittauksessa, valaistuslaitteissa, viestinnässä, simuloiduissa aseissa jne. Laserin ydin on epäilemättä laserdiodi, ja laserdiodin teho määrää pulssitehon koon.
Laserdiodilla on myös tavallisen diodin rakenne, nimittäin N-alue, PN-liitos ja P-alue. Kun diodiin syötetään myötäjännite, PN-liitoksen esto heikkenee, jolloin elektroneja ruiskutetaan N-alueelta PN-liitoksen kautta P-alueelle ja reikiä ruiskutetaan P-alueelta PN-liitoksen kautta N-alue. Nämä epätasapainoiset elektronit ja reiät, jotka on ruiskutettu PN-liitoksen lähelle, yhdistyvät uudelleen ja lähettävät siten fotoneja.
Nämä energiset fotonit ovat kuitenkin satunnaisia ajallisesti ja suunnaltaan, toisin kuin laserien "tarkentaminen". Kuten sanonta kuuluu, yhtenäisyys on voimaa. Jotta fotonit "yhdistyvät" ja tuottaisivat koherentin valon johdonmukaisella suunnalla ja vaiheella, kahden edellytyksen on täytyttävä: 1. Riittävästi elektroneja 2. Yhdenmukainen suunta.
Siksi, jos laserdiodin on lähetettävä laseria, se on viritettävä suurella pulssivirralla, ja siinä on oltava optinen resonanssiontelorakenne sen varmistamiseksi, että elektronien suunta on johdonmukainen. Tämä on laserdiodin yksinkertainen periaate.
Osoitteemme
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Puhelinnumero
0086 181 5840 0345
Sähköposti
info@brandnew-china.com
