激光二极管(LaserDiode)是一种半导体器件,能够将电能转化为激光光束的装置。它是一种小型、高效、低功耗的激光发射器件,广泛应用于通信、医疗、测量、显示和光存储等领域。激光二极管的工作原理基于半导体材料的特性。它由两种不同类型的半导体材料(P型和N型)组成,形成一个PN结构。当外加电压施加在PN结上时,电流会从P区域流向N区域,这时激光二极管处于导通状态。在导通状态下,电子和空穴会在PN结的边界处复合,释放出能量。这些能量以光子的形式被放大,形成激光光束。产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。天津激光二极管直销

选用合适的激光二极管还可考虑:1.输出功率:输出功率的选择取决于具体的应用需求。对于一些需要高能量激光的应用,如激光切割、焊接等工业加工领域,需要选择高输出功率的激光二极管。但高功率也意味着更高的成本、更复杂的散热要求和安全风险。在激光指示、光通信等应用中,通常只需要较低的输出功率即可满足要求。2.光束质量:光束质量主要包括方向性、发散角和光斑形状等。对于需要高精度定位或远距离传输的应用,如激光测距、激光制导等,要求激光二极管具有良好的方向性和小的发散角,以确保激光能够准确地到达目标并保持较高的能量密度。在一些需要均匀照明或大面积照射的应用中,可能需要激光二极管具有特定形状的光斑,如圆形、矩形等。天津激光二极管直销在双向光接收机的回传模块中,上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。

激光二极管的工作原理涉及到半导体物理学中的受激辐射过程。激光二极管主要由半导体材料构成的PN结组成,其工作过程如:1.正向偏置与注入载流子。当在激光二极管的PN结两端加上正向电压时,会产生正向偏置。在这种情况下,电子从N区(主要包含大量自由电子)经PN结注入P区(主要包含大量空穴),同时空穴从P区经过PN结注入N区。注入的非平衡电子和空穴在PN结附近的有源区聚集。2.复合发光与受激辐射自发辐射:注入PN结附近的非平衡电子和空穴会发生复合,在复合过程中,多余的能量以光的形式释放出来。初,这种复合是自发进行的,产生的光子具有随机的方向、相位和频率。受激辐射:当一个具有特定能量和相位的光子(称为入射光子)进入有源区时,如果它与处于激发态的电子相互作用,就会引发受激辐射。在受激辐射过程中,电子会从高能级跃迁到低能级,同时释放出一个与入射光子完全相同的光子,即具有相同的频率、相位和传播方向。
FG-LDFG-LD(光纤光栅激光二极管)利用已成熟的封装技术,将含有FG的光纤与端面镀有增透膜的F-P腔LD耦合而成可调谐外腔结构的激光器,由LD芯片、空气间隙、光纤前端的光纤部分组成,光学谐振腔在光栅和LD外端面之间。LD的内端面镀有增透膜,以减小其F-P模式,FG用来反馈选模,由于其极窄的滤波特性,LD工作波长将控制在光栅的布拉格发射峰带宽内,通过加压应变或改变温度的方法,调谐FG的布拉格波长,就可以得到波长可控制的激光输出。FG-LD制作组装相对简单,性能却可与DFB-LD相比拟,激射波长由FG的布拉格波长决定,因此可以精控,单模输出功率可达10mW以上,小于2.5kHz的线宽,较低的相对强度噪声与较宽的调谐范围(50nm),在光通信的某些领域有可能替代DFB-LD。已进行用于2.5Gb/sx64路的信号传输的实验。这种结构既可作可调谐光器件,也可用于半导体激光器集成,构成可调谐激光器。

激光二极管与普通二极管在多个方面存在明显不同:性能参数:1.发光强度:普通二极管的输出光功率相对较小,一般用于指示灯、显示屏等对光强要求不高的场合。而激光二极管能够输出较高的光功率,在激光打印、激光切割、激光测距等需要高能量光束的应用中具有优势。2.发散角:普通二极管的发光具有较大的发散角,光线在空间中的传播范围较广,能量较为分散。激光二极管的发散角则非常小,其发光带在垂直 PN 结方向的张开角度一般在 15°-40° 左右,在与 PN 结平行方向所张开的角度一般在 6°-10° 左右,使得激光能够在较长距离内保持较高的能量密度和方向性 。3.光谱特性:普通二极管的光谱宽度相对较宽,发出的光包含多种波长,颜色纯度相对较低。激光二极管发出的光波长较为单一,具有很好的单色性,这使得激光在光学通信、光谱分析等对波长精度要求较高的领域具有重要应用。激光二极管发射的激光有可能对人眼造成伤害。山西大规模激光二极管
激光二极管分为同质结、单异质结(SH)、双异质结(DH)和量子阱(QW)激光二极管。天津激光二极管直销
选用合适的激光二极管需要考虑以下方向:波长需求:不同的应用场景对激光二极管的波长有特定要求。例如在光通信领域,常见的波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长的激光二极管适用于短距离通信,成本相对较低;1310nm和1550nm波长的激光二极管在长距离光纤通信中具有更低的损耗。在医疗领域,不同的医疗应用可能需要特定波长的激光。如皮肤科用于去除纹身可能需要特定波长来针对不同颜色的色素进行破坏。在工业检测中,根据被检测物体的特性和检测要求选择合适波长的激光二极管,以获得更恰当的检测效果。天津激光二极管直销