一、半導體激光器的優點和缺點
自1962年世(shi)界上第一(yi)(yi)臺半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)激(ji)光器發(fa)(fa)明問世(shi)以來,半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)激(ji)光器發(fa)(fa)生(sheng)了巨大(da)的變化,極大(da)地推動(dong)了其他科學技術的發(fa)(fa)展,被認為是二十(shi)世(shi)紀人類最偉(wei)大(da)的發(fa)(fa)明之一(yi)(yi)。一(yi)(yi)起來了解(jie)了解(jie)目前市場(chang)中半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)激(ji)光器的優(you)點和缺點吧!
1、半導體激光器的優點:
(1)體(ti)積小、重量(liang)輕:幾乎所有的(de)半導(dao)體(ti)激光器(qi)其(qi)器(qi)件本身體(ti)積大(da)小都在lmm3以下,非常小。即使包(bao)括必要的(de)散熱(re)片和電源裝置(zhi)也能夠成為尺(chi)度非常小的(de)小型(xing)系(xi)統。
(2)可注入(ru)激勵:僅用幾伏的電(dian)(dian)壓注入(ru)毫安(an)級的電(dian)(dian)流就能夠驅動。除電(dian)(dian)源裝置(zhi)以(yi)外不需要(yao)其(qi)它(ta)的激勵設(she)備和部件。電(dian)(dian)功率直接變換成光功率,能量效率高(gao)。
(3)室(shi)溫(wen)下可連(lian)續振(zhen)蕩(dang):在室(shi)溫(wen)附近的溫(wen)度范圍(wei)內(nei)大多數(shu)半(ban)導體激(ji)光器(qi)能(neng)夠連(lian)續振(zhen)蕩(dang)。
(4)波長(chang)范圍寬(kuan):適(shi)當的(de)(de)選(xuan)擇材(cai)料和合(he)金比(bi),在(zai)紅外(wai)和可見光很寬(kuan)的(de)(de)波長(chang)范圍內能夠實現任意波長(chang)的(de)(de)激光器(qi)。
(5)可直接調(diao)制:把信號重疊在驅動電流(liu)上,在直流(liu)到G赫茲范圍(wei)內,可以調(diao)制振蕩(dang)強度、頻率和相位。
(6)相干(gan)(gan)性(xing)(xing)高:用單橫(heng)模的(de)激(ji)光(guang)(guang)器可以得(de)到(dao)空間上相干(gan)(gan)性(xing)(xing)高的(de)輸出光(guang)(guang)。在分(fen)布反饋型(xing)(DFB)和分(fen)布布拉格反射(she)型(xing)(DBR)激(ji)光(guang)(guang)器中(zhong)能夠得(de)到(dao)穩定的(de)單縱模激(ji)射(she),得(de)到(dao)時(shi)間上的(de)高相干(gan)(gan)性(xing)(xing)。
(7)能(neng)夠產生超短脈(mo)沖(chong):采用增益開關和鎖模等(deng)方法,以簡單的(de)系統(tong)結(jie)構能(neng)夠獲得(de)從(cong)納秒(miao)到皮(pi)秒(miao)的(de)超短脈(mo)沖(chong)。
(8)可(ke)批量(liang)生產(chan):由(you)于(yu)是小型、層狀結構,可(ke)以用光刻和平面工藝技(ji)術制作,適宜于(yu)大量(liang)生產(chan)。
(9)可靠(kao)性高(gao):由于(yu)是單片狀,所以具有牢固(gu)的(de)機械(xie)結構。
(10)可單片集成化(hua):能(neng)夠把同種半導體激光器集成在同一襯底上(shang)。
2、半導體激光器的缺點:
(1)溫(wen)度(du)特性差:半導體激光(guang)器(qi)工作特性與溫(wen)度(du)有顯著的關系,環境溫(wen)度(du)變(bian)化可(ke)以引起激射(she)頻率、閾值電流、輸(shu)出光(guang)功率等變(bian)化。
(2)容(rong)易產生(sheng)噪聲:因(yin)為(wei)是利(li)用高濃(nong)度的(de)(de)載(zai)流(liu)子(zi),所(suo)以(yi)載(zai)流(liu)子(zi)的(de)(de)起(qi)伏會(hui)影(ying)響(xiang)(xiang)有(you)源區的(de)(de)折射率(lv);諧振器(qi)的(de)(de)長(chang)度短,還采用了低反射率(lv)的(de)(de)端面鏡(jing)子(zi)。所(suo)以(yi)激光(guang)振蕩容(rong)易受到(dao)外部回(hui)光(guang)的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。
(3)輸出光(guang)發散(san)(san):輸出光(guang)由端面以放(fang)射形式發出成為發散(san)(san)光(guang)。要獲得平行(xing)光(guang)束必須要有(you)外部透鏡(jing)。
二、半導體激光器有哪些應用
半(ban)導體激光器是一種應用(yong)廣(guang)泛的器件,其主要應用(yong)包括:
1、光纖通信。半導體(ti)激光器是光纖(xian)通(tong)信(xin)系統的(de)(de)關鍵(jian)組件,對于(yu)現代通(tong)信(xin)技(ji)術的(de)(de)發展起到了(le)重要作用。
2、光盤存取。半導體(ti)激光器被用于光盤存儲(chu)器中,它能夠存儲(chu)大量的聲(sheng)音、文字和圖像(xiang)信息。
3、光譜分析。用于環境氣體分析,如(ru)監測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。半導體激光(guang)器(qi)在材料切割、電路板加工(gong)等方面(mian)有廣泛(fan)應用,其(qi)高穩定性(xing)和高效能使(shi)其(qi)成為(wei)工(gong)業材料加工(gong)的(de)理想選擇。
6、醫療領域。半導體(ti)激光治療(liao)儀在(zai)醫療(liao)上有著重要的應(ying)用,如治療(liao)強直(zhi)性(xing)脊柱炎、類風濕性(xing)關節炎等疾病,以(yi)及(ji)在(zai)手術中的止血、促(cu)進組織(zhi)修(xiu)復(fu)等作用。
7、激光打印機和條碼掃描器。高功率半導(dao)體激(ji)光器(qi)用于激(ji)光打(da)印機,提(ti)高打(da)印速度和分辨(bian)率;半導(dao)體激(ji)光條碼(ma)掃描器(qi)廣泛用于商(shang)品銷售(shou)和圖書(shu)檔案(an)管理(li)。
8、激光電視。半導體激(ji)光器也用于高清晰度激(ji)光電(dian)視,提(ti)供更低的(de)能(neng)耗和更高的(de)圖像質量(liang)。
9、激光微細工。用于(yu)集成電路的切(qie)割、打(da)孔(kong)等。
此外,半導體激(ji)光器還用作光纖激(ji)光器和固體激(ji)光器的泵浦源,提高泵浦系統的效率和功率。