Laserdioodid (LD) on teatud tüüpi lasergeneraatorid, mille töömaterjal on pooljuht ja tahkislaserid. Enamik laserdioode on struktuurilt sarnased ülddioodidega. Kuna laserdiood töötab, hõlmab elektronide energia muundamise protsess ainult kahte energiataset ja kaudsest ribalaiust ei kaasne energiakadu, seega on efektiivsus suhteliselt kõrge.
Tehnoloogiline areng on võimaldanud laseritel professionaalsete tehniliste instrumentidena siseneda erinevatele mitmekesistele turgudele. Laserdioodid on enimkasutatav lasertehnoloogia ja need on lihtsad pooljuhtseadmed. Viimase 30 aasta jooksul on laserdioodide tööstuse keskmine võimsus märkimisväärselt suurenenud, samas kui keskmine vati hind on hüppeliselt langenud. Selle tulemusena asendavad laserdioodid mõningaid olemasolevaid laser- ja mitte-lasertehnoloogiaid, võimaldades samal ajal uute optiliste tehnoloogiate kasutuselevõttu. Laserdioodide kasutusvaldkonnad hõlmavad andmete salvestamist, andmesidet ja tahkislaserite optilist pumpamist. Seevastu materjalide töötlemine ja optiline andur on paljude uute rakendustega turusegmentide kiire arengu näide.
Laserdioodid hõlmavad ühe heterosiirde (SH), topelt heterosiirde (DH) ja kvantkaevu (QW) laserdioode. Kvantlaserdioodide eelisteks on madal lävivool ja suur väljundvõimsus ning need on turul levinud tooted. Võrreldes laserdioodidega on laserdioodide eeliseks kõrge efektiivsus, väike suurus ja pikk kasutusiga. Kuid nende väljundvõimsus on väike, lineaarsus halb ja monokromaatilisus ei ole väga hea, mis piirab oluliselt nende kasutamist kaabeltelevisioonisüsteemides. Ei saa edastada mitme kanaliga suure jõudlusega analoogsignaale. Kahesuunalise optilise vastuvõtja tagasiühendusmoodulis kasutatakse üleslingi ülekande valgusallikatena üldiselt kvantkaevu laserdioode.
Üks laserkiirgur võib pakkuda väljundvõimsust millivatist mitme vatini. Iga laserkiirgurit saab kasutada eraldi, kombineerituna laserdioodi ribaks tahkislaserite optiliseks pumpamiseks või integreerituna laserdioodi moodulisse. rühma erinevate rakendusvajaduste rahuldamiseks.
Laserdiood on pooljuhtlaseri komponent, mida kasutatakse laialdaselt kiudoptilise side, meditsiinilise ravi, kuvari ja radari tuvastamisel. Sellel on lihtne struktuur, küps tehnoloogia, kõrge kvaliteet ja madal hind ning seda kasutatakse laialdaselt tööstuslikus tootmises ja teadusuuringutes.
Laserdioodi struktuur koosneb peamiselt viiest osast: P-tüüpi piirkond, N-tüüpi piirkond, P-tüüpi peegelduspiirkond, N-tüüpi peegelduspiirkond ja laseri õõnsus. Nende hulgas moodustavad P-tüüpi piirkond ja N-tüüpi piirkond PN-ristmiku ning peegelduspiirkond ja laseri õõnsus on optilised struktuurid.
P-tüüpi piirkond ja N-tüüpi piirkond on osa laserdioodi põhifunktsioonist ja on ka laserdioodi luminestsentsi määravad tegurid. P-tüüpi piirkond viib N-tüüpi piirkonda positronid ja N-tüüpi piirkond elektronid P-tüüpi piirkonda. Pärast PN-siirde genereerimist ühinevad positronid ja elektronid PN-ristmikus, et saada luminestsentsi saavutamiseks footoneid. Kiire luminestsentsi saavutamiseks peaksid P-tüüpi piirkonnas ja N-tüüpi piirkonnas olema kvaliteetsed materjalid ja delikaatne töötlemistehnoloogia.
P-tüüpi peegelduspiirkonna ja N-tüüpi peegelduspiirkonna põhiülesanne on peegeldada laserit nii, et laser genereerib laseriõõnes seisulaine suhte. Laserdioodides on P-tüüpi peegeldusala ja N-tüüpi peegeldusala peegeldusvõime erinev. Üldiselt on P-tüüpi peegeldusala peegeldusvõime väga madal ja N-tüüpi peegeldusala peegeldusvõime on väga kõrge. Selline konstruktsioon võib panna laseri täielikult peegelduma ja laseriõõnes hajuma, et saavutada suhteliselt stabiilne ühemoodiline kiudlaseri emissioon.
Laseri õõnsus on laserdioodi kõige olulisem optiline osa ja selle peamine ülesanne on pakkuda optilise tagasiside võimendusefekti. Laseri õõnsus koosneb üldiselt helkuritest, millest üks on poolreflektor ja teine kõrgreflektor. Nende kahe reflektori vahel moodustatud optiline õõnsus võib realiseerida laserõõnsuses valguskvantide pideva peegelduse, suurendades seeläbi laseri võimendusefekti. Reguleerides reflektori peegeldusvõimet ja laseriõõne pikkust, on võimalik saavutada erineva valguse lainepikkuse ja väljundvõimsusega laserkiirgus.
Lisaks ülaltoodud konstruktsiooniomadustele sisaldab laserdiood ka mitmeid abistruktuure, nagu elektroodid, substraadid, aknad jne. See struktuur ei ole laserdioodi põhiosa, kuid see on oluline ka laserdioodi jõudluse ja töökindluse jaoks. laserdiood.
Laserdioodil on kompaktne struktuur, kuid igal selle osal on oluline roll. Ainult siis, kui kõik osad töötavad kooskõlastatult, on võimalik saavutada kiire ja suhteliselt stabiilne laserkiirgus. Teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga täiustatakse ja täiustatakse pidevalt ka laserdioodide struktuuri, pakkudes paremat tuge laiematele rakendustele.
Infrapunalasereid kasutatakse üldiselt kauguse mõõtmisel, valgustusseadmetes, sidevahendites, simuleeritud relvades jne. Laseri tuumaks on kahtlemata laserdiood ja laserdioodi võimsus määrab impulsi võimsuse suuruse.
Laserdioodil on ka tavalise dioodi struktuur, nimelt N-piirkond, PN-siirde ja P-piirkond. Kui dioodile rakendatakse päripinge, siis PN-siirde barjäär nõrgeneb, sundides elektrone süstima N-piirkonnast läbi PN-siirde P-piirkonda ja augud süstima P-piirkonnast läbi PN-siirde N piirkond. Need PN-ristmiku lähedale süstitud tasakaalustamata elektronid ja augud rekombineeruvad, kiirgades seeläbi footoneid.
Need energeetilised footonid on aga ajas ja suunas juhuslikud, erinevalt laserite "teravustamisest". Nagu öeldakse, ühtsus on jõud. Footonite "ühendamiseks" ja ühtse suuna ja faasiga koherentse valguse tekitamiseks peavad olema täidetud kaks tingimust: 1. Piisavalt elektrone 2. Ühtlane suund.
Seega, kui laserdiood peab laserit kiirgama, peab see olema ergastatud suure impulssvooluga ja elektronide ühtse suuna tagamiseks peab olema optilise resonantsi õõnsuse struktuur. See on laserdioodi lihtne põhimõte.
Meie aadress
B-1507 Ruiding Mansion, nr 200 Zhenhua Rd, Xihu piirkond
Telefoninumber
0086 181 5840 0345
E-post
info@brandnew-china.com
