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        半導體激光器的特點及應用范圍

        來源:鞍山核心電子技術有限公司 作者:核心電子

          半導體激光器又稱激光二極管,是用半導體材料作為工作物質的激光器。由于物質結構上的差異,不同種類產生激光的具體過程比較特殊。常用工作物質有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。 半導體激光器件,可分為同質結、單異質結、雙異質結等幾種。同質結激光器和單異質結激光器在室溫時多為脈沖器件,而雙異質結激光器室溫時可實現連續工作。半導體二極管激光器是最實用最重要的一類激光器。它體積小、壽命長,并可采用簡單的注入電流的方式來泵浦其工作電壓和電流與集成電路兼容,因而可與之單片集成。并且還可以用高達GHz的頻率直接進行電流調制以獲得高速調制的激光輸出。由于這些優點,半導體二極管激光器在激光通信、光存儲、光陀螺、激光打印、測距以及雷達等方面以及獲得了廣泛的應用。

          工作原理

          根據固體的能帶理論,半導體材料中電子的能級形成能帶。高能量的為導帶,低能量的為價帶,兩帶被禁帶分開。引入半導體的非平衡電子-空穴對復合時,把釋放的能量以發光形式輻射出去,這就是載流子的復合發光。一般所用的半導體材料有兩大類,直接帶隙材料和間接帶隙材料,其中直接帶隙半導體材料如GaAs(砷化鎵)比間接帶隙半導體材料如Si有高得多的輻射躍遷幾率,發光效率也高得多。半導體復合發光達到受激發射(即產生激光)的必要條件是:①粒子數反轉分布分別從P型側和n型側注入到有源區的載流子密度十分高時,占據導帶電子態的電子數超過占據價帶電子態的電子數,就形成了粒子數反轉分布。②光的諧振腔在半導體激光器中,諧振腔由其兩端的鏡面組成,稱為法布里一珀羅腔。③高增益用以補償光損耗。諧振腔的光損耗主要是從反射面向外發射的損耗和介質的光吸收。半導體激光器是依靠注入載流子工作的,發射激光必須具備三個基本條件:(1)要產生足夠的 粒子數反轉分布,即高能態粒子數足夠的大于處于低能態的粒子數;(2)有一個合適的諧振腔能夠起到反饋作用,使受激輻射光子增生,從而產生激光震蕩;(3)要滿足一定的閥值條件,以使光子增益等于或大于光子的損耗。半導體激光器工作原理是激勵方式,利用半導體物質(即利用電子)在能帶間躍遷發光,用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡,組成諧振腔,使光振蕩、反饋,產生光的輻射放大,輸出激光。半導體激光器優點:體積小、重量輕、運轉可靠、耗電少、效率高等。

          鞍山核心電子技術有限公司生產產品雙通道恒流恒功率N型半導體激光驅動器 LDA1-CP2高效:≥90%;最大輸出電流:2A;無需散熱片;電流和功率編程,調制&監測功能;性能:<10mV@500KHz;電流輸出噪聲:0.05%;零電磁干擾;封裝尺寸小巧;提供DIP封裝形式;

          LDA1-CP2是一款專為驅動N型二極管激光器(連接激光二極管的PD陰極以及LD陽極)而設計的電子模塊。該激光驅動器可良好控制及監測驅動電流和輸出激光功率。這款激光驅動器有PWM(脈沖調制)輸出級,功率可高達90%以上,無需散熱片。輸出電流以及激光功率可以由兩個獨立的輸入電壓線性設置,同時也可通過各自的輸出電壓進行線性監測。該產品帶有一個高穩定性、低噪聲的2.5V參考電壓,可用來設置輸出電流以及輸出功率,也可作為外部ADC以及DAC的參考電壓。這款激光驅動器100%無鉛且符合RoHS標準。該產品可被廣泛應用于DPSSL,EDFA以及儀器化的二極管激光器。

          鞍山核心電子技術有限公司(www.zenithalsoftwares.com)主要產品有: TEC(半導體制冷器)溫度控制器、激光驅動器、激光控制器、LED 控制器、LED電源及貼片元件盒等多類別十余個品種?刂破鳟a品實現了體積小,模塊化,高效率,低噪聲等功能特色。

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