一、半導體激光器的特點有哪些 ?
半導體激光(guang)(guang)器(Also known as semiconductor laser)是一種基于半導體材料工作的激光(guang)(guang)器。它(ta)具有以下特點:
1、小型化:半(ban)導體激光(guang)(guang)(guang)器的體積(ji)小,重(zhong)量(liang)輕,可以方便地集成在各種設備中,如光(guang)(guang)(guang)纖通信、激光(guang)(guang)(guang)打(da)印機、激光(guang)(guang)(guang)讀寫光(guang)(guang)(guang)驅(qu)等。
2、高效率:半(ban)導體激光器的(de)電-光轉換(huan)效率高,能將輸入的(de)電能高效地轉化為光能,相對于其他類型的(de)激光器有更低的(de)功(gong)耗和更高的(de)功(gong)率輸出。
3、長壽命: 半導體激光器具有(you)較長的工(gong)作壽命(ming),能夠持續穩定地(di)工(gong)作數千小時甚(shen)至更長時間。
4、快速響應:半導體激光(guang)器的開關速(su)度較快,可以在納秒(miao)級別進行調(diao)制和(he)調(diao)制解調(diao),適用于高(gao)速(su)光(guang)通信和(he)光(guang)存儲(chu)等(deng)領(ling)域。
5、容易調諧:半導體(ti)激(ji)光器具有較寬的工作波(bo)長范圍,通過改變(bian)電流、溫度和施加外(wai)界的光學調制,可以實現對激(ji)光波(bo)長的調諧(xie)。
6、相干性:半導體激(ji)光(guang)(guang)(guang)器的輸出(chu)是相干(gan)光(guang)(guang)(guang),光(guang)(guang)(guang)束質量高,光(guang)(guang)(guang)束模式穩定,光(guang)(guang)(guang)學(xue)特(te)性優(you)異。
7、低成本:由于半導體(ti)激(ji)光器制造工藝成(cheng)熟,成(cheng)本較低(di)(di),容易(yi)大(da)規模生(sheng)產,因此價格(ge)相對較低(di)(di)。
二、半導體激光器的工作特性介紹
半導體激光器(qi)的主要工作特性(xing)包括U-I 特性(xing)、P-I 特性(xing)、閾值特性(xing)和(he)溫(wen)度特性(xing)等。
1、半導體激光器的U-I特性
半導(dao)體激(ji)光器的(de)伏安特性(xing)類(lei)似于二極(ji)管。U-I特性(xing)曲線(xian)可(ke)以(yi)反映(ying)其(qi)(qi)PN結(jie)的(de)優劣,用來估(gu)算其(qi)(qi)等效電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)。半導(dao)體激(ji)光器通電(dian)(dian)(dian)(dian)后,兩端產生正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)U。當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)U較小時,外電(dian)(dian)(dian)(dian)場無法克服PN結(jie)內電(dian)(dian)(dian)(dian)場對多(duo)數載流(liu)子擴散運動的(de)阻(zu)力,因而電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)很(hen)小;當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)U足夠(gou)大時,內電(dian)(dian)(dian)(dian)場被(bei)明顯減弱,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)逐漸成線(xian)性(xing)增大。
2、半導體激光器的P-I特性
理(li)想的(de)(de)(de)半導體(ti)激(ji)光(guang)器的(de)(de)(de)P-I特性(xing):隨著驅(qu)動(dong)電(dian)流I的(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)增大,輸出(chu)光(guang)功率P不(bu)斷(duan)增大,但(dan)它們之間的(de)(de)(de)關系(xi)并非(fei)簡單(dan)的(de)(de)(de)線性(xing)關系(xi)。在設計半導體(ti)激(ji)光(guang)器的(de)(de)(de)驅(qu)動(dong)系(xi)統(tong)時,了解和掌握其P-I特性(xing)是非(fei)常重要的(de)(de)(de)。
3、半導體激光器的閾值特性
在半導(dao)體激(ji)(ji)光(guang)器的(de)工作(zuo)中,開始輸出激(ji)(ji)光(guang)的(de)臨界驅動電(dian)流(liu)值被(bei)稱為閾值電(dian)流(liu)。只有(you)當驅動電(dian)流(liu)大于閾值電(dian)流(liu)時,半導(dao)體激(ji)(ji)光(guang)器才能正常工作(zuo)并(bing)輸出激(ji)(ji)光(guang)。因(yin)此(ci),閾值電(dian)流(liu)是半導(dao)體激(ji)(ji)光(guang)器的(de)重(zhong)要工作(zuo)特性。
4、溫度特性
閾值電(dian)流隨溫(wen)度(du)增加而(er)增大,尤其是長(chang)波段InGaAsP激光器對溫(wen)度(du)更敏感。