Laserdiodes (LD) zijn een type lasergenerator waarvan het werkmateriaal halfgeleiders is en vastestoflasers zijn. De meeste laserdiodes zijn qua structuur vergelijkbaar met algemene diodes. Omdat de laserdiode werkt, omvat het energieomzettingsproces van elektronen slechts twee energieniveaus en is er geen energieverlies veroorzaakt door de indirecte bandafstand, dus de efficiëntie is relatief hoog.
De technologische vooruitgang heeft het mogelijk gemaakt dat lasers verschillende gediversifieerde markten hebben betreden als professionele technische instrumenten. Laserdiodes zijn de meest gebruikte lasertechnologie en zijn eenvoudige halfgeleiderapparaten. De afgelopen dertig jaar is het gemiddelde vermogen van de laserdiodesindustrie aanzienlijk toegenomen, terwijl de gemiddelde prijs per watt exponentieel is gedaald. Als gevolg hiervan vervangen laserdiodes een aantal bestaande laser- en niet-lasertechnologieën, terwijl ze er ook voor zorgen dat nieuwe optische technologieën mogelijk worden. Gevestigde toepassingsgebieden voor laserdiodes zijn onder meer gegevensopslag, datacommunicatie en het optisch pompen van vastestoflasers. Materiaalverwerking en optische detectie zijn daarentegen voorbeelden van de snelle ontwikkeling van marktsegmenten met veel opkomende toepassingen.
Laserdiodes omvatten enkele heterojunctie (SH), dubbele heterojunctie (DH) en quantum well (QW) laserdiodes. Kwantumlaserdiodes hebben de voordelen van een lage drempelstroom en een hoog uitgangsvermogen, en zijn reguliere producten op de markt. Vergeleken met laserdiodes hebben laserdiodes de voordelen van een hoog rendement, een klein formaat en een lange levensduur. Hun uitgangsvermogen is echter klein, hun lineariteit is slecht en hun monochromaticiteit is niet erg goed, wat de toepassing ervan in kabeltelevisiesystemen aanzienlijk beperkt. Kan geen meerkanaals, hoogwaardige analoge signalen verzenden. In de backhaul-module van een bidirectionele optische ontvanger worden doorgaans kwantumbronlaserdiodes gebruikt als lichtbronnen voor uplink-transmissie.
Eén enkele laserzender kan een uitgangsvermogen leveren dat varieert van milliwatt tot enkele watt. Elke laserzender kan afzonderlijk worden gebruikt, gecombineerd tot een laserdiodestrip voor het optisch pompen van vastestoflasers, of geïntegreerd in een laserdiodemodule. groep om aan verschillende toepassingsbehoeften te voldoen.
Laserdiode is een halfgeleiderlasercomponent die veel wordt gebruikt in optische vezelcommunicatie, medische behandeling, weergave en radardetectie. Het heeft een eenvoudige structuur, volwassen technologie, hoge kwaliteit en lage prijs, en wordt veel gebruikt in industriële productie en wetenschappelijk onderzoek.
De structuur van een laserdiode bestaat hoofdzakelijk uit vijf delen: P-type gebied, N-type gebied, P-type reflectiegebied, N-type reflectiegebied en laserholte. Onder hen vormen het P-type gebied en het N-type gebied een PN-overgang, en het reflectiegebied en de laserholte zijn optische structuren.
Het P-type gebied en het N-type gebied maken deel uit van de hoofdfunctie van de laserdiode en zijn ook de bepalende factoren voor de luminescentie van de laserdiode. Het P-type gebied introduceert positronen in het N-type gebied, en het N-type gebied introduceert elektronen in het P-type gebied. Nadat de PN-overgang is gegenereerd, combineren de positronen en elektronen in de PN-overgang om fotonen te sturen om luminescentie te bereiken. Om snelle luminescentie te bereiken, moeten het P-type gebied en het N-type gebied beschikken over hoogwaardige materialen en een delicate verwerkingstechnologie.
De belangrijkste functie van het reflectiegebied van het P-type en het reflectiegebied van het N-type is het reflecteren van de laser, zodat de laser een staande golfverhouding in de laserholte genereert. Bij laserdiodes is de reflectiviteit van het reflectiegebied van het P-type en het reflectiegebied van het N-type verschillend. Over het algemeen is de reflectiviteit van het reflectiegebied van het P-type erg laag, en de reflectiviteit van het reflectiegebied van het N-type is erg hoog. Een dergelijk ontwerp kan ervoor zorgen dat de laser volledig reflecteert en diffundeert in de laserholte, om zo een relatief stabiele single-mode fiberlaser-emissie te bereiken.
De laserholte is het belangrijkste optische deel van de laserdiode en de belangrijkste functie ervan is het verschaffen van een optisch feedbackversterkingseffect. De laserholte bestaat doorgaans uit reflectoren, waarvan er één een halve reflector is en de andere een hoge reflector. De optische holte gevormd tussen deze twee reflectoren kan de continue reflectie van lichtkwanta in de laserholte realiseren, waardoor het versterkingseffect van de laser wordt verbeterd. Door de reflectiviteit van de reflector en de lengte van de laserholte aan te passen, kan laseremissie van verschillende lichtgolflengten en uitgangsvermogens worden bereikt.
Naast de bovengenoemde structurele kenmerken omvat de laserdiode ook verschillende hulpstructuren, zoals elektroden, substraten, vensters, enz. Deze structuur is niet het kerngedeelte van de laserdiode, maar is ook belangrijk voor de prestaties en betrouwbaarheid van de laserdiode.
De laserdiode heeft een compacte structuur, maar elk onderdeel ervan speelt een cruciale rol. Alleen als elk onderdeel gecoördineerd werkt, kan een snelle en relatief stabiele laseremissie worden bereikt. Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie wordt de structuur van laserdiodes ook voortdurend verbeterd en geperfectioneerd, waardoor een betere ondersteuning wordt geboden voor een breder scala aan toepassingen.
Infraroodlasers worden over het algemeen gebruikt bij afstandsmeting, verlichtingsapparatuur, communicatie, gesimuleerde wapens, enz. De kern van de laser is ongetwijfeld de laserdiode, en het vermogen van de laserdiode bepaalt de grootte van het pulsvermogen.
De laserdiode heeft ook de structuur van een gewone diode, namelijk het N-gebied, de PN-overgang en het P-gebied. Wanneer een voorwaartse spanning op de diode wordt aangelegd, wordt de PN-overgangsbarrière verzwakt, waardoor elektronen vanuit het N-gebied via de PN-overgang in het P-gebied moeten worden geïnjecteerd, en gaten die vanuit het P-gebied via de PN-overgang in het P-gebied moeten worden geïnjecteerd. de N-regio. Deze ongebalanceerde elektronen en gaten die in de buurt van de PN-overgang worden geïnjecteerd, zullen opnieuw combineren, waardoor fotonen worden uitgezonden.
Deze energetische fotonen zijn echter willekeurig in tijd en richting, in tegenstelling tot de "focussering" van lasers. Zoals het gezegde luidt: eenheid is kracht. Om fotonen te laten "verenigen" en coherent licht te produceren met een consistente richting en fase, moet aan twee voorwaarden worden voldaan: 1. Voldoende elektronen. 2. Consistente richting.
Daarom, als een laserdiode een laser moet uitzenden, moet deze worden geëxciteerd door een gepulseerde grote stroom, en moet er een optische resonantieholtestructuur zijn om ervoor te zorgen dat de elektronen een consistente richting hebben. Dit is het eenvoudige principe van een laserdiode.
Ons adres
B-1507 Ruiding Mansion, Zhenhua Rd nr. 200, Xihu-district
Telefoonnummer
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
