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半导体激光器的工作原理及特点

来源:鞍山核心电子技术有限公司 作者:核心电子

  今天核心编辑和您一起探讨半导体激光器的工作原理及特点?#21644;?#24120;半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件.想要更多了解半导体激光器,应从以下的几方面来学习了解。

  半导体激光器又称激光二极管(LD)。进入八十年代,人们吸收了半导体物理发展的最新成果,采用了量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构,引进了折射率调制Bragg发射器以及增强调制Bragg发射器最新技术,同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等晶体生长技术新工艺,使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长,达到原子层厚度的精度,生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。于是,制作出的LD,其阈值电流显著下降,转换效率大幅度提高,输出功率成倍增长,使用寿命也明显加长。

  A 小功率LD

  用于信息技术领域的小功率LD发展极快。例如用于光纤通信及光?#25442;?#31995;统的分布反馈(DFB)和动态单模LD、窄线宽可调谐DFB-LD、用于光盘等信息处理技术领域的可见光波长(如波长为670nm、650nm、630nm的红光到蓝绿光)LD、量子阱面发射激光器以及超短脉冲LD等都得到实质性发展。这些器件的发展特征是:单频窄线宽、高速率、可调谐以及短波长化和光电单片集成化等。

  B 高功率LD

  1983年,波长800nm的单个LD输出功率已超过100mW,到了1989年,0.1mm条宽的LD则达到3.7W的连续输出,而1cm线阵LD已达到76W输出,转换效率达39%。1992年,美国人又把指标提高到一个新水平:1cm线阵LD连续波输出功率达121W,转换效率为45%。现在,输出功率为120W、1500W、3kW等诸多高功率LD均已面?#39304;?#39640;效率、高功率LD及其列阵的迅速发展也为全固化激光器,亦即半导体激光泵浦(LDP)的固体激光器的迅猛发展提供了强有力的条件。

  近年来,为适应EDFA和EDFL等需要,波长980nm的大功率LD也有很大发展。最近配合光纤Bragg光栅作选频滤波,大幅度改善其输出稳定性,泵?#20013;?#29575;也得到有效提高。

  工作原理及特点

  半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光。

  半导体激光器激光器优点是体积小,重量轻,运转可靠,耗电少,效率高等特点

  半导体激光器的应用

  半导体二极管激光器是实用中最重要的一类激光器。它体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵?#21046;?#24037;作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。并?#19968;?#21487;以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。

  鞍山核心电子技术有限公司产品具备了上述功能。产品型号:LDA1-CP1;高效:≥90%; 最大输出电流:2A;无需散热片;电流和功率编程可控,具有调制和监测功能;电流输出噪声:0.05%;零电磁干扰;封装尺寸小巧;提供DIP封装形式;100%无铅且符合RoHS标准

  LDA1-CP1是一款专为驱动P型(连接激光二极管的PD阳极以及LD阴极)二极管激光器而设计的电子模块。该款激光驱动器可良好控制和监测驱动电流和输出激光功率。这款激光驱动器有PWM(脉冲调制)输出级,效率高达90%以上,无需散热片。输出电流以及激光功率可以由两个独立的输入电压线性设置,同时也可通过各自的输出电压进行线性监测。该产品带有一个高稳定性、低噪声的2.5V参考电压,可用来设置输出电流以及输出功率,也可作为外部ADC以及DAC的参考电压。这款激光驱动器100%无铅且符合RoHS标准。

  鞍山核心电子技术有限公司,?#24471;?#22269;?#21448;軦nalogTechnolologies,Inc.(ATI) 的分公司。公司发展近20年,ATI开发的低噪声恒流激光控制器、TEC控制器系列产品以其绝佳的技术水平,一流的参数性能获得国内外众多用户的认可,公司以其成熟的技术方案,创新的设计理念为国内外各领域内的高端客户成功的解决了其在激光产品的噪声过高、控制精度不足等技术难题,其中包括NASA,US Army,AirForce,TI,Intel,Maxin,National Semiconductor,HP,等国际知名品牌。

  同时ATI还为客户新产品的开发提供技术支持,公司拥?#24515;?#25311;技术的专家组,并且具有11项美国国家专利。现在已将公司部分技术转让给ADI,JDS Uniphase并成功转化为?#23548;?#20135;品,为公司赢得巨大的利润。

  鞍山核心电子技术有限公司(www.840786.fun)主要产品有: TEC(半导体制冷器)温度控制器、激光驱动器、激光控制器、LED 控制器、LED电源贴片元件盒等多类别十余个品种。控制器产品实现了体积小,模块化,高效率,低噪声等功能特色。

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