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技術(shù)文章

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半導(dǎo)體連續(xù)激光器主要由以下幾個(gè)部分組成

更新時(shí)間：2024-05-27

點(diǎn)擊次數(shù)：1968

　　半導(dǎo)體連續(xù)激光器也稱為激光二極管，是利用半導(dǎo)體材料產(chǎn)生激光的一種裝置。它們廣泛應(yīng)用于光纖通信、光存儲(chǔ)、激光打印、傳感器和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。

　　一、工作原理

　　半導(dǎo)體激光器的基本原理是受激輻射。當(dāng)電流通過半導(dǎo)體材料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電場，進(jìn)而使電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成電子-空穴對。這些電子和空穴在復(fù)合時(shí)會(huì)釋放出能量，一部分以光的形式放出，即激光。

　　二、結(jié)構(gòu)組成

　　半導(dǎo)體連續(xù)激光器主要由以下幾個(gè)部分組成：

　　1.電極：提供輸入電流，一般為正負(fù)兩個(gè)電極。

　　2.活性區(qū)域：位于電極之間，通常是幾納米厚的特殊設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體層，負(fù)責(zé)產(chǎn)生激光。

　　3.鏡面：通常為布拉格反射器，用于增強(qiáng)光的反饋，提高光的增益。

　　三、激發(fā)過程

　　1.注入過程：通過外加電壓，將電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，形成電子-空穴對。

　　2.輻射復(fù)合：電子和空穴在復(fù)合時(shí)會(huì)釋放出光子，這個(gè)過程稱為受激輻射。

　　3.光的放大：釋放的光子在活性區(qū)域內(nèi)被放大，形成相干的激光束。

　　四、操作特性

　　1.閾值電流：激光器開始產(chǎn)生激光的小電流。低于此電流，激光器僅發(fā)射自發(fā)輻射；高于此電流，則產(chǎn)生激光。

　　2.溫度穩(wěn)定性：半導(dǎo)體激光器的工作溫度對其性能有很大影響，因此通常需要有溫度控制措施。

　　五、應(yīng)用領(lǐng)域

　　半導(dǎo)體連續(xù)激光器因其體積小、重量輕、功耗低、壽命長等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如，在光纖通信中，它們用于長距離的光信號(hào)傳輸；在光存儲(chǔ)技術(shù)中，它們用于刻錄和讀取光盤；在醫(yī)療領(lǐng)域，它們可用于眼科手術(shù)和皮膚治療等。

　　六、發(fā)展前景

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的研究和應(yīng)用仍將持續(xù)深入。新的材料和設(shè)計(jì)將使半導(dǎo)體激光器的工作波長覆蓋更廣的范圍，性能更加穩(wěn)定可靠，從而滿足未來更高要求的應(yīng)用場景。

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半導(dǎo)體連續(xù)激光器主要由以下幾個(gè)部分組成