Laserdioodid (LD) ja fotodioodid (PD) erinevad oma tööpõhimõtete, struktuuride, rakenduste ja omaduste poolest.
1. Tööpõhimõte
Laserdiood (LD):
Põhimõte: A Laserdioodon pooljuhtide seade, mis kiirgab valgust läbi protsessistimuleeritud emissioon. Kui elektrivool süstitakse dioodi, rekombineerivad elektronid ja augud pooljuhi aktiivses piirkonnas, kiirgades footoneid. Need footonid stimuleerivad rohkemate footonite emissiooni ja optiliste tagasiside mehhanismide (nagu peeglid või resonantsed õõnsused) kaudu genereeritakse sidusat valguskiire (laser).
Põhiomadused:
Monokromaatiline: Väljundvalgus on peaaegu ühe lainepikkusega.
Sidustav: Kiirgatud valguselained säilitavad järjepideva faasisuhte.
Suuna-: Laserkiir on väga suund, kitsa lahknemisnurgaga.
Photodiode (PD):
Põhimõte: A Fotodioodtegutseb vastavaltfotogalvaaniline efektvõifotojuhtiv efekt. Kui kerged footonid tabavad pooljuhtmaterjali (tavaliselt PN-ristmikul), erutavad need elektrone, luues elektron-augupaare. Need laengukandjad eraldatakse sisemise elektriväljaga, tekitades elektrivoolu või pinge, mis on võrdeline valguse intensiivsusega.
Põhiomadused:
Fotogalvaaniline efekt: Null kallutatuse korral genereerib valgus pinge üle fotodioodi.
Fotojuhtiv efekt: Vastupidise kallutatuse korral genereerib fotodiood fotovoolu, mis on võrdeline langeva valguse intensiivsusega.
2. Funktsioon ja rakendused
Laserdiood (LD):
Funktsioon: A peamine funktsioonLaserdioodon eraldadasidustav valgus(Laser), mida sageli kasutatakse sidesüsteemides, andurites ja pilditehnoloogiates. Elektrivoolu reguleerimisega saab juhtida laseridioodi väljundvõimsust.
Rakendused:
Optiline suhtlus: Laserdioodid kasutatakse valgusallikatena kiudoptilistes sidesüsteemides, kus elektrilised signaalid teisendatakse pikamaa edastamiseks optilisteks signaalideks.
Laserprinterid: Laserprinterites skaneerib laserdiood pilt trumlile, et luua tooneri ladestumiseks laetud muster.
Vöötkoodiskannerid: Laserdioodid kasutatakse vöötkoodi skannerites, kus laserkiire loeb vöötkoodid, peegeldades trükitud koodide valgust.
Lidar (valguse tuvastamine ja ulatus): Kasutatakse laserkaugusfinderites ja kaardistamissüsteemides, kus kiirgatakse laserimpulsse ja nende peegeldusaegu mõõdetakse vahemaade arvutamiseks.
Meditsiinilised rakendused: Kasutatakse laserkirurgias, dermatoloogias ja silmahoolduses nende täpsuse ja kontrollitud valguse väljundi jaoks.
Laservalgustus ja kuvarid: Laserdioodid kasutatakse ülitäpses valgustuses, kuvaritehnoloogiates ja laserprojektorites.
Photodiode (PD):
Funktsioon: A Fotodioodon mõeldudtuvastama valgustja teisendage see elektrisignaaliks. Seda kasutatakse tavaliselt rakendustes, mis nõuavad valguse intensiivsuse tuvastamist ja mõõtmist, näiteks sidesüsteemides või valgusandurites.
Rakendused:
Optiline suhtlus: Fotodioodid kasutatakse optilistes vastuvõtjates optiliste signaalide tuvastamiseks ja muundamiseks kiudoptiliste sidesüsteemide elektrilisteks signaalideks.
Spektroskoopia: Optilise spektroskoopia korral muudavad fotodioodid valguse elektrisignaaliks erinevate lainepikkuste analüüsimiseks.
Pildisüsteemid: Kasutatakse digitaalkaamerates, Night Vision ja muudes pildiseadmetes, kus valgus muudetakse digitaalseks kujutiseks.
Infrapunade tuvastamine: Fotodioodid kasutatakse tavaliselt infrapunavalguse tuvastamiseks sellistes rakendustes nagu kaugjuhtimispuldi vastuvõtjad ja IR -andurid.
Meditsiiniinstrumendid: Meditsiinilistes rakendustes, näiteks impulssoksümeetrid (vere hapniku taset mõõdetakse), kasutatakse fotodioodisid valguse imendumise tuvastamiseks vere abil.
Keskkonnaseire: Fotodioodid kasutatakse valguse andurites ümbritseva valguse taseme ja keskkonnatingimuste tuvastamiseks.
3. Valguse väljundi ja reageerimise omadused
Laserdiood (LD):
Valgust väljund: Laserdioodid kiirgavadlaservalgus, millel on:
Ühevärviline: Laserdioodi toodetud valgus on peaaegu üks lainepikkus, mis teeb selle ideaalseks ülitäpseteks rakendusteks.
Sidusus: Kiirgav valgus on sidus, see tähendab, et lainefrondid on üksteisega faasis, mis viib stabiilse ja keskendunud talani.
Suunalisus: Laserdioodidel on väga väikese lahknemisnurgaga väga suunatud väljund, mis võimaldab laserkiirel keskenduda pikkadele vahemaadele.
Heledus: Laservalgus on palju heledam kui LED -tuli, kuna see on tihedalt seotud kitsasse tala.
Photodiode (PD):
Valgusreaktsioon: Fotodioodid genereerivadelektrisignaal(vool või pinge) Valgusega kokkupuutel:
Proportsionaalsus: Genereeritud vool on otseselt võrdeline langeva valguse intensiivsusega, muutes need sobivaks erineva valguse taseme mõõtmiseks ja tuvastamiseks.
Kiire reageerimine: Fotodioodidel on väga kiire reageerimise ajad, mis muudab need sobivaks kiireks optiliseks sideks ja kiirete valguse tuvastamise süsteemideks.
Spektrireaktsioon: Fotodioodi spektraalvahemik sõltub kasutatud materjalist. Näiteks reageerivad ränifotodioodid tavaliselt nähtavale ja lähedase valgusele, samas kui indium gallium arseniidi (InGAAS) fotodioodid suudavad tuvastada valgust infrapunaspektris.
4. Struktuur ja kujundus
Laserdiood (LD):
Struktuur: Tüüpiline laserdiood koosneb mitmestpooljuhtide kihiderinevate ribadega, mis on loodud efektiivse valgust kiirgava piirkonna (aktiivne piirkond) loomiseks. Kõige tavalisem disain on aheterostruktuurkus erinevate energiaribadega materjale kasutatakse kandjate voolu juhtimiseks ja valguse emissiooni edendamiseks.
Resonantsõõnsus: Laserdioodid kasutavad sageli aresonantsõõnsuspeeglitega või mõlemas otsas peegeldavate pindadega, et kajastada valgust ja võimendada seda seadmes.
Jahutusmehhanism: Töö ajal tekkiva soojuse tõttu vajavad laserdioodid tavaliselt ajahutusradiaatorvõi aktiivne jahutamine stabiilse jõudluse säilitamiseks.
Photodiode (PD):
Struktuur: Fotodiood koosneb tavaliselt aPN ristmikvõi aNööpnõelte struktuur.
PN ristmik: Fotodioodi lihtsaim vorm, kus on ühendatud p-p-tüüpi ja N-tüüpi pooljuht. See on tavaline vähese energiatarbega rakendustes.
Nööpnõel: Arenenum struktuur, kus ansisemine (i)Pooljuhtide kiht on P-P-tüüpi ja N-tüüpi kihtide vahel, pakkudes reageerimise aja ja tõhususe osas paremat jõudlust, eriti kiirete rakenduste korral.
Pakend: Fotodioodid on tavaliselt pakitudTo-canvõikiibisKonfiguratsioonid, sõltuvalt rakendusest.
5. Elektrilised omadused
Laserdiood (LD):
Praegused omadused: Laserdioodid töötavad a kohallävivoolSee on vajalik laservalguse eraldamiseks. Selle läve all käitub diood nagu LED -i, kiirgades ebajärjekindlat valgust. Kui vool ületab läve, algab sidus laseri emissioon.
Lävivool: See on minimaalne vool, kus laseri diood hakkab sidusat valgust välja andma. Kui vool on liiga madal, kiirgab seade ebajärjekindlat valgust; Kui liiga kõrge, võib diood üle kuumeneda.
Pingeomadused: Laserdioodid töötavad tavaliselt kellkõrgemad pinged(1,5 V kuni 3,5 V) võrreldes tavaliste LEDidega. Pinge on stabiilne, kui lävivool on ületatud.
Photodiode (PD):
Praegused omadused: Fotodioodid toodavad afotovooluSee on otseselt võrdeline langeva valguse intensiivsusega.
Vastupidised eelarvamused: Vastupidise kallutatuse korral on fotodioodidel suurem tundlikkus ja kiiremad reageerimisajad. Loodud fotovoolu on võrdeline valguse intensiivsusega ja dioodi vool on antud valguse intensiivsuse korral peaaegu konstantne.
Null kallutatus: Mõned fotodioodid võivad töötada null kallutatusega, kus fotovoolu genereeritakse ilma välise pingeta. See on tavaline vähese energiatarbega rakendustes.
Pingeomadused: Fotodioodid töötavad sageli aastalvastupidised eelarvamusedfotovoolu maksimeerimiseks ja tumeda voolu minimeerimiseks. Vastupidine pinge võib parandada reageerimise ja tundlikkuse kiirust.
Meie aadress
Rikev mõis, nr 200 Zhenhua Rd, Xihu rajooni, Hangzhou, Hiina
Telefoninumber
0086 181 5840 0345
E-post
info@brandnew-china.com
