Laserske diode (LD) vrsta su laserskog generatora čiji je radni materijal poluvodič i laseri u čvrstom stanju. Većina laserskih dioda slične su strukture uobičajenim diodama. Budući da laserska dioda radi, proces pretvorbe energije elektrona uključuje samo dvije energetske razine i nema gubitka energije uzrokovanog neizravnim zabranjenim pojasom, tako da je učinkovitost relativno visoka.
Tehnološki napredak omogućio je laserima ulazak na razna raznolika tržišta kao profesionalni tehnički instrumenti. Laserske diode najraširenija su laserska tehnologija i jednostavni su poluvodički uređaji. Tijekom proteklih 30 godina, prosječna snaga industrije laserskih dioda značajno je porasla, dok je prosječna cijena po vatu eksponencijalno pala. Kao rezultat toga, laserske diode zamjenjuju neke postojeće laserske i nelaserske tehnologije, a istovremeno omogućuju nove optičke tehnologije. Utvrđena područja primjene laserskih dioda uključuju pohranu podataka, podatkovnu komunikaciju i optičko pumpanje lasera čvrstog stanja. Nasuprot tome, obrada materijala i optička detekcija primjeri su brzog razvoja tržišnih segmenata s mnogim primjenama u nastajanju.
Laserske diode uključuju laserske diode s jednostrukim heterospojom (SH), dvostrukim heterospojom (DH) i laserske diode s kvantnom jamom (QW). Kvantne laserske diode imaju prednosti niskog praga struje i velike izlazne snage te su glavni proizvodi na tržištu. U usporedbi s laserskim diodama, laserske diode imaju prednosti visoke učinkovitosti, male veličine i dugog vijeka trajanja. Međutim, njihova izlazna snaga je mala, linearnost loša, a monokromatičnost loša, što uvelike ograničava njihovu primjenu u sustavima kabelske televizije. Ne može prenositi višekanalne analogne signale visokih performansi. U backhaul modulu dvosmjernog optičkog prijamnika, laserske diode s kvantnom jamom općenito se koriste kao izvori svjetlosti za uplink prijenos.
Jedan laserski emiter može dati izlaznu snagu u rasponu od milivata do nekoliko vata. Svaki laserski emiter može se koristiti samostalno, kombinirati u traku laserske diode za optičko pumpanje lasera u čvrstom stanju ili integrirati u modul laserske diode. skupinu kako bi se zadovoljile potrebe različitih aplikacija.
Laserska dioda je poluvodička laserska komponenta koja se široko koristi u komunikaciji optičkim vlaknima, medicinskom liječenju, prikazu i radarskom otkrivanju. Ima jednostavnu strukturu, zrelu tehnologiju, visoku kvalitetu i nisku cijenu te se široko koristi u industrijskoj proizvodnji i znanstvenim istraživanjima.
Struktura laserske diode uglavnom uključuje pet dijelova: područje P-tipa, područje N-tipa, područje refleksije P-tipa, područje refleksije N-tipa i lasersku šupljinu. Među njima, područje P-tipa i područje N-tipa čine PN spoj, a područje refleksije i laserska šupljina su optičke strukture.
Područje tipa P i područje tipa N dio su glavne funkcije laserske diode i također su odlučujući faktori luminiscencije laserske diode. Područje P-tipa uvodi pozitrone u područje N-tipa, a područje N-tipa uvodi elektrone u područje P-tipa. Nakon generiranja PN spoja, pozitroni i elektroni se spajaju u PN spoju kako bi poslali fotone kako bi postigli luminiscenciju. Kako bi se postigla brza luminiscencija, regija tipa P i regija tipa N trebaju imati visokokvalitetne materijale i osjetljivu tehnologiju obrade.
Glavna funkcija područja refleksije P-tipa i područja refleksije N-tipa je reflektirati laser tako da laser stvara omjer stojnog vala u laserskoj šupljini. U laserskim diodama, reflektivnost P-tipa refleksijskog područja i N-tipa refleksijskog područja je različita. Općenito, reflektivnost područja refleksije P-tipa je vrlo niska, a refleksija područja refleksije N-tipa je vrlo visoka. Takav dizajn može učiniti da se laser potpuno reflektira i rasprši u šupljini lasera, kako bi se postigla relativno stabilna emisija jednomodnog vlaknastog lasera.
Laserska šupljina je najvažniji optički dio laserske diode, a njegova glavna funkcija je osigurati učinak pojačanja optičke povratne sprege. Laserska šupljina općenito se sastoji od reflektora, od kojih je jedan polureflektor, a drugi visoki reflektor. Optička šupljina formirana između ova dva reflektora može ostvariti kontinuiranu refleksiju svjetlosnih kvanta u laserskoj šupljini, čime se pojačava učinak pojačanja lasera. Podešavanjem reflektivnosti reflektora i duljine laserske šupljine može se postići lasersko zračenje različitih valnih duljina svjetlosti i izlaznih snaga.
Uz gore navedene strukturne značajke, laserska dioda također uključuje nekoliko pomoćnih struktura, kao što su elektrode, podloge, prozori itd. Ova struktura nije osnovni dio laserske diode, ali je također važna za performanse i pouzdanost lasersku diodu.
Laserska dioda ima kompaktnu strukturu, ali svaki njezin dio igra vitalnu ulogu. Samo kada svaki dio radi usklađeno, može se postići brza i relativno stabilna laserska emisija. Sa stalnim napretkom znanosti i tehnologije, struktura laserskih dioda također se stalno poboljšava i usavršava, pružajući bolju podršku za širi raspon primjena.
Infracrveni laseri općenito se koriste u mjerenju udaljenosti, opremi za rasvjetu, komunikacijama, simuliranom oružju itd. Jezgra lasera nedvojbeno je laserska dioda, a snaga laserske diode određuje veličinu snage pulsa.
Laserska dioda također ima strukturu obične diode, odnosno N područje, PN spoj i P područje. Kada se na diodu primijeni napon prema naprijed, barijera PN spoja će biti oslabljena, prisiljavajući elektrone da se ubrizgavaju iz N područja kroz PN spoj u P područje, a rupe da se ubrizgavaju iz P područja kroz PN spoj u regija N. Ovi neuravnoteženi elektroni i rupe ubrizgani blizu PN spoja će se rekombinirati, emitirajući pritom fotone.
Međutim, ti energetski fotoni su slučajni u vremenu i smjeru, za razliku od "fokusiranja" lasera. Kako se kaže, jedinstvo je snaga. Da bi se fotoni "ujedinili" i proizveli koherentnu svjetlost s dosljednim smjerom i fazom, moraju biti ispunjena dva uvjeta: 1. Dovoljno elektrona 2. Dosljedan smjer.
Stoga, ako laserska dioda treba emitirati laser, mora biti pobuđena pulsirajućom velikom strujom i mora postojati optička rezonantna struktura šupljine kako bi se osiguralo da elektroni imaju dosljedan smjer. Ovo je jednostavan princip rada laserske diode.
Naša adresa
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Broj telefona
0086 181 5840 0345
info@brandnew-china.com
