激光器與激光二極管
發布人:新特光電 時間:2020-02-20 關注:

激光二極管(Laser Diodes,LD)是一種激光發生器,其工作物質是半導體,屬于固態激光器,大部分激光二極管在結構上與一般二極管相似。激光器和激光二極管區別:從原理上來他們都是電子躍遷,受激輻射。激光器:躍遷形成在兩個能級之間。激光二極管則是能帶之間。不能說激光二極管就是激光器,滿足激光器三大要素(介質,諧振腔,激勵源)就是激光器了。

從熱平衡條件下載流子分布情況來看:激光器是滿足波爾茨曼分布,激光二極管是菲米迪拉克分布。由于激光二極管在工作中,電子的能量轉變過程只涉及兩個能階,沒有間接帶隙造成的能量損失,所以效率相對高。除了效率高,激光二極管還具有體積小、壽命長的優點,批量生產的產品單價低于1美元。

目前,激光二極管類型主要有單異質結(SH)、雙異質結(DH)和量子阱(QW),市場上的產品能提供從紫外光到長波紅外光的各種波長:中心波長由器件結構和半導體材料決定。下圖為激光二極管的主要應用領域。


激光二極管的主要應用領域

激光二極管在計算機上的光盤驅動器,激光打印機中的打印頭,條形碼掃描儀,激光測距、激光醫療,光通訊,激光指示等小功率光電設備中得到了廣泛的應用,在舞臺燈光、激光手術、激光焊接和激光武器等大功率設備中也得到了應用。

單個激光發射器提供的功率輸出范圍可以從毫瓦到幾瓦。每個激光發射器既可單獨使用,也能組合成激光二極管條,用于固態激光器的光泵浦,或集成到激光二極管模組中,滿足各種應用需求。

在過去的三十年里,激光二極管的平均功率呈指數增長,而其平均價格呈指數下降。半導體激光器技術產生了令人難以置信的進步,進而能夠開發亞千瓦直接二極管激光器(DDL)和數千瓦高功率直接二極管激光器(HPDDL)。光束質量的顯著改善使得DDL成為金屬加工的重要工具。DDL和HPDDL正在成為全球工業制造領域的主要發展趨勢。近期的創新主要是開發用于銅材料的焊接和3D打印的藍光二極管激光器。

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