一、半導體激光器的優點和缺點
自(zi)1962年世(shi)界上第一臺半(ban)導體激光器發(fa)明問世(shi)以來,半(ban)導體激光器發(fa)生了(le)(le)巨大(da)(da)的(de)變(bian)化,極大(da)(da)地推動了(le)(le)其(qi)他(ta)科(ke)學技(ji)術的(de)發(fa)展,被認為是二十世(shi)紀(ji)人類最偉(wei)大(da)(da)的(de)發(fa)明之一。一起來了(le)(le)解了(le)(le)解目前市(shi)場中半(ban)導體激光器的(de)優點(dian)和缺點(dian)吧!
1、半導體激光器的優點:
(1)體(ti)積小(xiao)、重量輕:幾乎所有的半導(dao)體(ti)激光器其器件(jian)本(ben)身體(ti)積大小(xiao)都在(zai)lmm3以(yi)下,非(fei)常小(xiao)。即使包括(kuo)必要(yao)的散熱(re)片(pian)和電源裝(zhuang)置也能夠成為尺度非(fei)常小(xiao)的小(xiao)型系統。
(2)可注入(ru)(ru)激勵(li):僅用幾伏的電(dian)壓注入(ru)(ru)毫安(an)級的電(dian)流就能(neng)夠(gou)驅動。除電(dian)源裝置(zhi)以(yi)外不(bu)需要(yao)其它的激勵(li)設(she)備和部件。電(dian)功(gong)率(lv)直接變(bian)換成光功(gong)率(lv),能(neng)量(liang)效率(lv)高。
(3)室溫下可(ke)連續(xu)振蕩:在室溫附(fu)近的溫度范圍內大多數半導體激(ji)光器能夠連續(xu)振蕩。
(4)波(bo)長范圍(wei)寬(kuan):適當的(de)(de)選擇材料和合金(jin)比(bi),在紅外和可見光很寬(kuan)的(de)(de)波(bo)長范圍(wei)內能夠實現任意波(bo)長的(de)(de)激光器。
(5)可直接調制(zhi)(zhi):把信號重疊在(zai)(zai)驅動電流上,在(zai)(zai)直流到G赫茲(zi)范圍內,可以調制(zhi)(zhi)振蕩強度、頻率(lv)和相位。
(6)相(xiang)干性(xing)高:用單橫模(mo)(mo)的激光器可以得到空間(jian)上(shang)相(xiang)干性(xing)高的輸出光。在分(fen)(fen)布(bu)反饋型(xing)(DFB)和分(fen)(fen)布(bu)布(bu)拉格反射型(xing)(DBR)激光器中能(neng)夠(gou)得到穩(wen)定的單縱(zong)模(mo)(mo)激射,得到時間(jian)上(shang)的高相(xiang)干性(xing)。
(7)能夠產生超(chao)短脈沖:采用增益開關和鎖模等(deng)方(fang)法(fa),以簡(jian)單(dan)的(de)系統結構(gou)能夠獲得從納秒到皮秒的(de)超(chao)短脈沖。
(8)可批(pi)量生產(chan):由于(yu)是小型、層狀結構,可以(yi)用光刻和(he)平面工藝技術制作,適宜于(yu)大量生產(chan)。
(9)可靠性高:由于是(shi)單片狀,所以具有牢固的(de)機械(xie)結構。
(10)可單(dan)片(pian)集(ji)成化:能夠(gou)把同(tong)種半導體激光器集(ji)成在同(tong)一襯底上。
2、半導體激光器的缺點:
(1)溫度(du)(du)特(te)性(xing)差:半導(dao)體(ti)激(ji)光(guang)器工作特(te)性(xing)與溫度(du)(du)有顯(xian)著的關系,環境溫度(du)(du)變(bian)化(hua)可(ke)以引起激(ji)射頻率、閾值電流、輸出(chu)光(guang)功率等變(bian)化(hua)。
(2)容易(yi)產(chan)生噪(zao)聲:因為(wei)是利(li)用高濃(nong)度(du)的(de)(de)載(zai)流子(zi)(zi),所(suo)(suo)以載(zai)流子(zi)(zi)的(de)(de)起伏(fu)會影響有源區的(de)(de)折射率;諧振器(qi)的(de)(de)長度(du)短,還采用了低反(fan)射率的(de)(de)端(duan)面鏡子(zi)(zi)。所(suo)(suo)以激光(guang)振蕩容易(yi)受到外部回光(guang)的(de)(de)影響。
(3)輸出光發(fa)(fa)散:輸出光由端面(mian)以放射(she)形式發(fa)(fa)出成為發(fa)(fa)散光。要獲得平行光束必須要有(you)外部透(tou)鏡(jing)。
二、半導體激光器有哪些應用
半(ban)導體激光器(qi)是(shi)一(yi)種應用廣泛的(de)器(qi)件,其主要應用包括:
1、光纖通信。半導(dao)體激光器是光纖通信(xin)系統的(de)關鍵組(zu)件,對于現代通信(xin)技術的(de)發展(zhan)起(qi)到了重要作用。
2、光盤存取。半導體激光器被(bei)用于(yu)光盤存儲器中,它能夠存儲大量的聲音、文字和圖像信息。
3、光譜分析。用于環境氣體分析,如監測(ce)大氣污染和汽車尾氣等。
4、光信息處理。在光信息處理系統中,半導體激光器用于計算機和光神經網絡等。
5、材料加工。半導體激(ji)光(guang)器在材料(liao)切割、電路(lu)板加(jia)工(gong)等方(fang)面有廣泛應用,其高(gao)穩定性(xing)和(he)高(gao)效能(neng)使其成為工(gong)業材料(liao)加(jia)工(gong)的(de)理想(xiang)選擇(ze)。
6、醫療領域。半導體激光(guang)治療儀在醫療上有著重要(yao)的(de)應用,如治療強直(zhi)性脊(ji)柱炎、類(lei)風濕性關節炎等疾病,以及在手術中的(de)止血(xue)、促進組織修復等作用。
7、激光打印機和條碼掃描器。高(gao)功率半導(dao)體激(ji)光(guang)器用(yong)于激(ji)光(guang)打印機,提高(gao)打印速度和(he)分辨率;半導(dao)體激(ji)光(guang)條碼掃描器廣泛用(yong)于商(shang)品銷售和(he)圖書檔(dang)案(an)管理。
8、激光電視。半(ban)導體激光器也用于高(gao)清晰度激光電視,提供(gong)更低的能耗和(he)更高(gao)的圖像質(zhi)量(liang)。
9、激光微細工。用于集成電路的(de)切割、打孔等。
此外,半導體(ti)激(ji)(ji)光器還(huan)用作光纖激(ji)(ji)光器和固體(ti)激(ji)(ji)光器的泵浦源,提高(gao)泵浦系統(tong)的效率和功率。