【激光二極(ji)管(guan)】激光二極(ji)管(guan)原理 激光二極(ji)管(guan)驅動電路
激光二極管原理
晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形(xing)成的p-n結,在其(qi)界面處兩側形(xing)成(cheng)空(kong)間電(dian)荷層,并建有自建電(dian)場。當不存在外加電(dian)壓時,由(you)于p-n結(jie)兩邊載流(liu)子濃度差引起的擴(kuo)散電(dian)流(liu)和(he)自建電(dian)場引起的漂移電(dian)流(liu)相等(deng)而處于電(dian)平衡(heng)狀態。
當外(wai)界(jie)有正(zheng)向電壓偏置時(shi),外(wai)界(jie)電場(chang)和(he)自建電場(chang)的(de)互相抑(yi)消作用使載(zai)流(liu)子的(de)擴散電流(liu)增加(jia)引(yin)起了正(zheng)向電流(liu)。
當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。
當外加的反向電壓高到一定程度時,p-n結空間電(dian)荷層中的(de)(de)電(dian)場強度達(da)到(dao)臨界值產(chan)生載流(liu)子(zi)的(de)(de)倍增過程,產(chan)生大量電(dian)子(zi)空穴對,產(chan)生了數值很大的(de)(de)反(fan)向擊(ji)穿電(dian)流(liu),稱為二極管的(de)(de)擊(ji)穿現(xian)象。
激光二極管驅動電路
導電特性
二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中,電流只能從二極管的正極流入,負極流出。下面通過簡單的實驗說(shuo)明(ming)二(er)極管的正向(xiang)特性(xing)和反向(xiang)特性(xing)。
1、正向特性
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負極接在低電位端,二極管就會導通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當加在二極管兩端的正向電壓很小時,二極管仍然不能導通,流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數值(這一數值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極(ji)(ji)管(guan)才能直正導(dao)通。導(dao)通后二極(ji)(ji)管(guan)兩(liang)端的(de)電壓基本上(shang)保持不變(鍺(zang)管(guan)約為0.3V,硅(gui)管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓(ya)降”。
2、反向特性
在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路中,二(er)極(ji)管的(de)(de)正極(ji)接在低電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位端,負極(ji)接在高電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位端,此時二(er)極(ji)管中幾乎沒有(you)(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)過,此時二(er)極(ji)管處于(yu)截止狀態(tai),這(zhe)種(zhong)連接方式,稱(cheng)為反向(xiang)(xiang)偏置。二(er)極(ji)管處于(yu)反向(xiang)(xiang)偏置時,仍然會有(you)(you)微弱的(de)(de)反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)過二(er)極(ji)管,稱(cheng)為漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。當(dang)二(er)極(ji)管兩端的(de)(de)反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)增(zeng)大到某一數(shu)值(zhi),反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)會急劇增(zeng)大,二(er)極(ji)管將(jiang)失去單方向(xiang)(xiang)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)特性(xing),這(zhe)種(zhong)狀態(tai)稱(cheng)為二(er)極(ji)管的(de)(de)擊穿。激光(guang)二(er)極(ji)管的(de)(de)注入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)必須(xu)大于(yu)臨(lin)界電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度,才能滿足(zu)居量反轉條件而(er)發出激光(guang)。臨(lin)界電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度與(yu)接面溫度有(you)(you)關(guan),并且間接影響效(xiao)益(yi)(yi)。高溫操(cao)作時,臨(lin)界電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)提(ti)高,效(xiao)益(yi)(yi)降低,甚至損壞組件。